JP2014200717A - Solid-liquid separation apparatus and solid-liquid separation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浄水、下水および産業排水などの処理に伴い発生する、主に有機物を含む汚泥（生汚泥、消化汚泥、余剰汚泥等）の処理に適用可能な固液分離装置および固液分離方法に関するものである。 The present invention relates to a solid-liquid separation apparatus and a solid-liquid separation method applicable to the treatment of sludge (raw sludge, digested sludge, surplus sludge, etc.) mainly containing organic matter generated with treatment of purified water, sewage, industrial wastewater, etc. It is about.
人間が生活していく上で必要となる水資源は、そのほとんどが河川や湖沼などの表流水を取水して浄水処理が行われ、生活や産業活動によって下水や産業排水として排出され、これら汚水が下水処理施設や産業排水処理施設によって処理された後に河川や湖沼などに放流されるという循環経路を辿って再利用されている。
また、下水や産業排水の処理に伴って発生する汚泥については、従来は、最終的に、埋立や焼却処分により処理されてきた。しかし、その汚泥の大部分が有機物であり、また窒素やリンなどの資源も含まれることから、近年では、窒素等がコンポスト（堆肥）等に変換されて土壌改良に用いられる場合、あるいは、枯渇資源であるリンや汚泥から発生するメタンガス等のエネルギー資源の回収が行われる場合など、環境への影響に配慮しつつ、資源の再利用あるいは有効活用される機会が拡大している。
Most of the water resources that humans need to live are taken from surface water such as rivers and lakes and purified, and discharged as sewage and industrial wastewater through daily life and industrial activities. After being treated by sewage treatment facilities and industrial wastewater treatment facilities, they are reused by following a circulation route that is discharged into rivers and lakes.
Moreover, conventionally, sludge generated in the treatment of sewage and industrial wastewater has been finally treated by landfill or incineration. However, most of the sludge is organic and contains resources such as nitrogen and phosphorus. In recent years, when nitrogen is converted to compost (compost) and used for soil improvement, it is depleted. Opportunities for reuse or effective use of resources are increasing while taking into consideration the impact on the environment, such as when energy resources such as methane gas generated from phosphorus and sludge as resources are collected.
ここで、汚泥を効率よく利用するためには、その利用目的にあった水分量（含水率）まで濃縮および／または脱水する必要がある。また、汚泥の濃縮および／または脱水によって汚泥量は大幅に減少され、これによって貯留に要するスペースの縮小や運搬に要するエネルギーの削減がなされる。 Here, in order to efficiently use sludge, it is necessary to concentrate and / or dehydrate to a moisture content (water content) suitable for the purpose of use. In addition, the amount of sludge is greatly reduced by the concentration and / or dehydration of sludge, thereby reducing the space required for storage and the energy required for transportation.
汚泥量を減少させるには、例えば重力式、浮上式または機械式の濃縮設備や、プレス式、遠心式、多重円板式またはスクリュー式などの脱水装置が一般的に用いられている。これらの設備や装置において凝集剤（高分子凝集剤および／または無機凝集剤）等の薬剤を用いると、濃縮および／または脱水された汚泥（濃縮汚泥、脱水汚泥）の含水率低減が促進される。処理対象とする汚泥の種類および量、ならびに濃縮汚泥および脱水汚泥の利用目的によって、薬剤の種類、使用量および使用方法は様々である。 In order to reduce the amount of sludge, for example, gravity-type, floating-type or mechanical-type concentrating facilities, and press-type, centrifugal-type, multiple-disc-type or screw-type dewatering devices are generally used. When chemicals such as a flocculant (polymer flocculant and / or inorganic flocculant) are used in these facilities and apparatuses, reduction of the moisture content of concentrated and / or dewatered sludge (concentrated sludge, dewatered sludge) is promoted. . Depending on the type and amount of sludge to be treated, and the purpose of use of the concentrated sludge and dewatered sludge, the type, amount of use, and method of use of the chemicals vary.
例えば、特許文献１には、有機性汚泥の濃縮および脱水について特定の薬剤を組み合わせ、簡易なスクリーンで重力脱水した後に機械脱水を行う有機性汚泥の濃縮脱水方法が開示されている。この方法は、有機性汚泥１に鉄系無機凝集剤（硫酸第１鉄２）と過酸化水素３および／またはオゾンを添加し、さらに中和用のアルカリ剤６、ノニオン系またはアニオン系高分子凝集剤（ポリマー８）を添加混和し、多孔透水体（スクリーン９）で重力脱水して汚泥を濃縮し、該濃縮汚泥を機械脱水機（フィルタプレス１２）で脱水処理するものである（特許文献１の特許請求の範囲および図面参照）。
For example,
本願発明者らは、本願発明に想到するに際して、少なくとも以下に記載する従来の汚泥濃縮脱水方法の課題を認識していた。
(1) 高分子凝集剤あるいは無機凝集剤のいずれかを用いる１液法では、濃縮脱水処理に適した凝集フロックを安定して形成するために、適切な供給量よりも多い凝集剤を供給して行われる。
すなわち、凝集剤の供給量は、処理される汚泥中の固形分量に対応して調整され、常に適量にする必要がある。しかし、汚泥中の固形分量は常に一定ではなく、少なからず変動するものであり、この変動に合わせて凝集剤の供給量を逐一調整することは、調整機構の信頼性およびその維持、ならびに経済性の観点から現実的ではない。それゆえ、従前の処理経験から予想される固形分量の上限値に合わせ、その固形分を凝集させるのに適した量あるいはそれを上回る量を凝集剤供給量としながら凝集処理を行わざるを得ない。このため、凝集剤の慢性的な過剰供給が行われることとなる。
(2) 高分子凝集剤および無機凝集剤の両方を利用する２液法では、その薬剤使用量が増大し、運転コストの上昇を招く。
すなわち、２液法では、２種類の凝集剤を使用するために、その分、１液法よりも薬剤のコストが上昇する。また、２液法においても、１液法と同様の理由から凝集剤の慢性的な過剰供給が行われることとなり、更なる薬剤のコスト上昇を招く。これに加え、２液法では、汚泥の質の変化に伴い高分子凝集剤および無機凝集剤の添加率を各々再調整する必要もある。
(3) 特に、無機凝集剤を多量に注入する場合、その薬剤と混合した汚泥のｐＨが大きく低下するため、濃縮処理や脱水処理に影響を及ぼすばかりか、濃縮機や分離機等の内部を腐食させる可能性がある。このため、苛性ソーダ等のアルカリ薬剤等の添加によって汚泥を中和する必要があるが、その場合には、別途、中和設備が必要となり、設備費が増大するとともに、アルカリ薬剤のコストや処理費が増大する。
When conceiving the present invention, the present inventors have recognized at least the problems of the conventional sludge concentration and dehydration method described below.
(1) In the one-component method using either a polymer flocculant or an inorganic flocculant, a larger amount of flocculant than the appropriate supply amount is supplied in order to stably form a floc floc suitable for concentration dehydration treatment. Done.
That is, the supply amount of the flocculant is adjusted in accordance with the solid content in the sludge to be treated, and must always be an appropriate amount. However, the amount of solids in the sludge is not always constant and fluctuates, and adjusting the supply amount of the flocculant in line with this fluctuation is the reliability of the adjustment mechanism, its maintenance, and economic efficiency. Not realistic from the point of view. Therefore, in accordance with the upper limit value of the solid content amount expected from the previous processing experience, the coagulation treatment must be carried out while the amount suitable for aggregating the solid content or the amount exceeding the solid content is set as the coagulant supply amount. . For this reason, chronic excessive supply of the flocculant is performed.
(2) In the two-component method using both the polymer flocculant and the inorganic flocculant, the amount of the chemical used increases and the operating cost increases.
That is, in the two-liquid method, since two kinds of flocculants are used, the cost of the drug is increased as compared with the one-liquid method. Also, in the two-component method, a chronic excess supply of the flocculant is performed for the same reason as in the one-component method, which further increases the cost of the drug. In addition, in the two-component method, it is necessary to readjust the addition rates of the polymer flocculant and the inorganic flocculant as the sludge quality changes.
(3) In particular, when a large amount of inorganic flocculant is injected, the pH of sludge mixed with the agent is greatly reduced, which not only affects the concentration treatment and dehydration treatment, but also the inside of the concentrator and separator, etc. There is a possibility of corrosion. For this reason, it is necessary to neutralize sludge by the addition of alkaline chemicals such as caustic soda. In that case, a separate neutralization facility is required, which increases equipment costs and costs of alkaline chemicals and treatment costs. Will increase.
また、特許文献１に開示された有機性汚泥の濃縮脱水方法には、さらに、以下のような課題もあった。
(1) 濃縮脱水処理を行う上で、汚泥と薬剤を混合する撹拌槽４、中和槽５および凝集反応槽７ならびに当該各槽の撹拌機が必要となる。
すなわち、簡易なスクリーンを用いた重力脱水によって有機性汚泥を確実に捕捉し、且つ濃縮するためには、有機性汚泥を確実に凝集させて、ピンフロックの無い凝集汚泥としておく必要がある。このため、汚泥と薬剤を混合する撹拌槽４と、薬剤と十分に混合した汚泥をその凝集に最適なｐＨまで中和する中和槽５と、凝集に最適なｐＨとなった、薬剤混合後の汚泥が凝集して十分堅固で簡易なスクリーンで捕捉し易く、且つスクリーンの目を詰まらせない大きさまで凝集汚泥（フロック）を成長させる凝集反応槽７などの追加設備が必須となる。
(2) 大量の有機性汚泥を濃縮する場合には、上述した撹拌槽４、中和槽５および凝集反応槽７を大容量化する必要がある。
すなわち、前述した汚泥と薬剤の混合、低下したｐＨの中和反応および凝集反応をそれぞれ十分に行うために、各槽において十分な反応時間をとる必要がある。つまり、汚水処理の各プロセスから発生した汚泥は大量の水分（例えば９９〜９８％程度）を含んでいるので、これに対して直接、薬剤混合、中和反応および凝集反応が行えるよう、各槽は十分な容積を有するものとすることで十分な反応時間を確保する必要があるため、設備を大きくせざるを得ない。
(3) 水分量の高い凝集汚泥を全量濃縮する場合には、処理能力の高いスクリーンを設置する必要がある。
すなわち、スクリーンの処理能力は目幅の大きさとスクリーン面の広さとのバランスで決まる。つまり、目幅が広ければスクリーン面が狭くても水分量の高い凝集汚泥を大量にろ過することができるが、捕捉すべき凝集汚泥（フロック）の取りこぼしが生じ、回収率が低下する。逆に目幅を狭くした場合、回収率は向上するが、スクリーンの単位面積あたりの処理能力は低下する。このため、大量の凝集汚泥を全量濃縮するためのスクリーンには高い処理能力が要求され、回収率の高いスクリーン面を広くする必要があることから、設備が大型化すると共に、維持管理費用も肥大化する。
(4) 当該スクリーンにおいて濃縮され、流動性の低下した濃縮汚泥を脱水機まで移送する設備をさらに備える必要がある。
すなわち、濃縮汚泥（含水率約９５〜９７％）は、高い粘性を示す流動性の低い液状体であるため、その移送には配管を伴うポンプ設備やコンベア等の移送設備を備える必要があり、これらの維持管理に労力と費用を要する。
Further, the organic sludge concentration and dehydration method disclosed in
(1) In carrying out the concentration dehydration treatment, a stirring tank 4, a
That is, in order to reliably capture and concentrate the organic sludge by gravity dehydration using a simple screen, it is necessary to agglomerate the organic sludge with certainty to obtain a coagulated sludge without pin floc. Therefore, the stirring tank 4 for mixing the sludge and the chemical, the
(2) When a large amount of organic sludge is concentrated, it is necessary to increase the capacity of the agitation tank 4, the
That is, in order to sufficiently perform the above-described mixing of sludge and chemicals, neutralization reaction of lowered pH, and agglomeration reaction, it is necessary to take sufficient reaction time in each tank. That is, the sludge generated from each process of sewage treatment contains a large amount of water (for example, about 99 to 98%), so that each tank can be directly subjected to chemical mixing, neutralization reaction and coagulation reaction. Since it is necessary to ensure a sufficient reaction time by having a sufficient volume, the equipment must be enlarged.
(3) When condensing sludge with high water content, it is necessary to install a screen with high processing capacity.
That is, the processing capacity of the screen is determined by the balance between the size of the eye width and the size of the screen surface. In other words, if the screen width is wide, a large amount of agglomerated sludge having a high water content can be filtered even if the screen surface is narrow. However, the agglomerated sludge (floc) to be captured is lost, and the recovery rate is lowered. On the contrary, when the mesh width is narrowed, the recovery rate is improved, but the processing capacity per unit area of the screen is lowered. For this reason, a screen for concentrating a large amount of coagulated sludge is required to have a high processing capacity, and it is necessary to widen the screen surface with a high recovery rate. Turn into.
(4) It is necessary to further provide equipment for transporting the concentrated sludge that has been concentrated in the screen and reduced in fluidity to the dehydrator.
That is, concentrated sludge (water content of about 95 to 97%) is a liquid material having a low viscosity and a high viscosity, and therefore, it is necessary to provide transfer equipment such as pump equipment and a conveyor with piping for the transfer, These maintenance operations require labor and cost.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、主に有機物を含む汚泥の処理に適用可能であり、余分な凝集剤を添加することなく、安定して含水率の低い分離物を分離できる固液分離に適した固液分離装置および固液分離方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be applied mainly to the treatment of sludge containing organic matter, and stably has a low moisture content without adding an extra flocculant. An object of the present invention is to provide a solid-liquid separation apparatus and a solid-liquid separation method suitable for solid-liquid separation capable of separating a separated product.
上記課題を解決するために、本発明に係る固液分離装置は、汚泥を分離物と分離液に固液分離する固液分離機と、前記汚泥を前記固液分離機に供給する汚泥供給管と、前記汚泥に高分子凝集剤を注入する高分子凝集剤注入器と、前記汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入器と、前記汚泥に酸化剤を注入する酸化剤注入器とを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a solid-liquid separator according to the present invention includes a solid-liquid separator that separates sludge into a separated liquid and a separated liquid, and a sludge supply pipe that supplies the sludge to the solid-liquid separator. A polymer flocculant injector that injects a polymer flocculant into the sludge, an inorganic flocculant injector that injects an inorganic flocculant into the sludge, and an oxidizer injector that injects an oxidant into the sludge. It is characterized by having.
本発明に係る固液分離装置は、前記酸化剤が過酸化水素であることを特徴とするものである。 The solid-liquid separator according to the present invention is characterized in that the oxidizing agent is hydrogen peroxide.
本発明に係る固液分離装置は、前記無機凝集剤が鉄イオンを含有する鉄系無機凝集剤であることを特徴とするものである。 The solid-liquid separator according to the present invention is characterized in that the inorganic flocculant is an iron-based inorganic flocculant containing iron ions.
本発明に係る固液分離装置は、前記固液分離機が外胴ボウルと内胴スクリューを備えた遠心分離機であり、前記無機凝集剤注入器が前記遠心分離機内を延伸し、前記内胴スクリュー内部で開口する無機凝集剤注入管を有し、前記酸化剤注入器が前記遠心分離機内を延伸し、前記内胴スクリュー内部で開口する酸化剤注入管を有することを特徴とするものである。 The solid-liquid separator according to the present invention is a centrifuge in which the solid-liquid separator includes an outer cylinder bowl and an inner cylinder screw, the inorganic flocculant injector extends in the centrifuge, and the inner cylinder It has an inorganic flocculant injection tube that opens inside the screw, and the oxidizer injector extends in the centrifuge and has an oxidant injection tube that opens inside the inner barrel screw. .
本発明に係る固液分離方法は、汚泥に高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤を注入し、外胴ボウルと内胴スクリューを備えた遠心分離機で前記汚泥を分離物と分離液に固液分離することを特徴とするものである。 In the solid-liquid separation method according to the present invention, a polymer flocculant, an inorganic flocculant, and an oxidizing agent are injected into sludge, and the sludge is separated into a separated product and a separated liquid by a centrifuge equipped with an outer shell bowl and an inner shell screw. It is characterized by solid-liquid separation.
本発明に係る固液分離装置によれば、汚泥を分離物と分離液に固液分離する固液分離機と、前記汚泥を前記固液分離機に供給する汚泥供給管と、前記汚泥に高分子凝集剤を注入する高分子凝集剤注入器と、前記汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入器と、前記汚泥に酸化剤を注入する酸化剤注入器を備えたことにより、次のような優れた作用効果を奏する。
(1) 汚泥に注入された酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで汚泥の脱水性が向上し、凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持することができるので、その状態を維持したままの凝集汚泥に余分な凝集剤を添加することなく、その凝集汚泥から安定して含水率の低い分離物を分離できる固液分離が可能となる。
これにより、２液法でも、従来の凝集剤の過剰供給を行わずに済むので、凝集剤等の薬剤使用量を抑制し、運転コストの上昇を回避することができる。
また、従来、無機凝集剤の過剰供給によって生じていた凝集汚泥の低ｐＨ化を防止できるため、アルカリ薬剤による中和処理を行わずに済むので、そのアルカリ薬剤によって生じ得る固液分離機の腐食や劣化を抑制できるとともに、従来法において必要であった中和槽５等の追加設備が不要となるので、その設備費や運転コストとともに、不要となるアルカリ薬剤のコスト分に相当する処理費の負担を回避することができる。
(2) 酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで汚泥の脱水性が向上し、高分子凝集剤および無機凝集剤によって得られる凝集汚泥からの水抜けが良くなることから、低含水率化した分離物（脱水汚泥）を得ることができる。
また、脱水汚泥の容積が減るため、その取扱いが容易になると共に、処理処分に要する作業や費用を軽減することができる。したがって、従来法において必要となっていた、流動性の低下した濃縮汚泥の脱水機への移送設備を設ける必要がないので、その設備費や運転コストの負担を回避することができる。
According to the solid-liquid separator according to the present invention, a solid-liquid separator that separates sludge into a separated liquid and a separated liquid, a sludge supply pipe that supplies the sludge to the solid-liquid separator, By providing a polymer flocculant injector for injecting a molecular flocculant, an inorganic flocculant injector for injecting an inorganic flocculant into the sludge, and an oxidizer injector for injecting an oxidant into the sludge, There are such excellent effects.
(1) The oxidizing agent injected into the sludge improves the dewaterability of the sludge by oxidizing and decomposing organic components in the sludge, and maintains the high coagulation efficiency and solid-liquid separation of the sludge by the coagulant. Therefore, it is possible to perform solid-liquid separation that can stably separate a separated product having a low water content from the coagulated sludge without adding an extra coagulant to the coagulated sludge while maintaining the state.
Thereby, even in the two-liquid method, it is not necessary to supply the conventional flocculant excessively, so that the amount of the chemical used such as the flocculant can be suppressed, and an increase in operating cost can be avoided.
Moreover, since it is possible to prevent lowering the pH of the coagulated sludge that has conventionally been caused by excessive supply of inorganic coagulant, it is not necessary to carry out neutralization treatment with an alkali chemical, so the solid-liquid separator corrosion that can be caused by the alkaline chemical In addition to the need for additional equipment such as the
(2) By oxidizing and decomposing organic components in the sludge with an oxidizer, the dewaterability of the sludge is improved, and water drainage from the coagulated sludge obtained by the polymer flocculant and the inorganic flocculant is improved. A separated product (dehydrated sludge) having a low water content can be obtained.
Further, since the volume of the dewatered sludge is reduced, the handling thereof is facilitated, and the work and cost required for the treatment disposal can be reduced. Therefore, there is no need to provide a facility for transferring the concentrated sludge having reduced fluidity to the dehydrator, which is necessary in the conventional method, and the burden of the facility cost and the operation cost can be avoided.
本発明に係る固液分離装置によれば、酸化剤を過酸化水素とすることにより、次のような優れた作用効果を奏する。
(1) 過酸化水素の酸化作用により、汚泥から発生する臭気が消臭・無害化されることから、汚泥脱水環境が衛生的になる。
すなわち、例えば、硫黄系臭気成分である硫化水素やメルカプタン類は過酸化水素の酸化作用により消臭・無害化される。これにより、固液分離されて得られた分離物やその分離物を取り扱う環境からの臭気の発生が抑制され、衛生的となり、汚泥脱水環境の改善を図ることができる。
(2) 固液分離されて得られた分離液は、過酸化水素の酸化作用により酸化分解されて脱色される。
すなわち、過酸化水素を用いない場合、汚水の処理工程を経ても、得られた分離液中には、未分解成分が微量ながら残留しており、その一部は薄い茶褐色を呈する。この未分解の着色成分を含む分離液は汚水の処理工程に返送され、汚水と共に処理に供されるが、着色成分の多くは未分解のまま、汚泥と共に再度、固液分離にかけられ、また分離液中に移行するという循環経路を辿ることになる。これに対して、本発明に係る固液分離装置では、過酸化水素の酸化作用によって、未分解成分が酸化分解されて脱色されるので、その循環経路における分離液の呈色を抑制することができると共に、その酸化分解によって、より生物学的に分解され易い構造となるため、返送された後に汚水と共に処理される場合に、活性汚泥等に含まれる微生物等による酵素分解作用によって、より小さな分子量の物質にまで分解することが可能となる。
According to the solid-liquid separator according to the present invention, the following excellent effects can be obtained by using hydrogen peroxide as the oxidizing agent.
(1) Since the odor generated from sludge is deodorized and detoxified by the oxidizing action of hydrogen peroxide, the sludge dewatering environment becomes hygienic.
That is, for example, hydrogen sulfide and mercaptans, which are sulfur odor components, are deodorized and detoxified by the oxidizing action of hydrogen peroxide. Thereby, generation | occurrence | production of the odor from the separated material obtained by solid-liquid separation and the environment which handles the separated material is suppressed, it becomes hygienic and can aim at the improvement of sludge dehydration environment.
(2) The separation liquid obtained by solid-liquid separation is oxidatively decomposed and decolorized by the oxidizing action of hydrogen peroxide.
That is, when hydrogen peroxide is not used, an undecomposed component remains in a small amount even in the sewage treatment process, and a part thereof is light brown. This separation liquid containing undecomposed colored components is returned to the wastewater treatment process and used for treatment with wastewater, but most of the colored components remain undecomposed and again subjected to solid-liquid separation with sludge. It will follow the circulation path of moving into the liquid. On the other hand, in the solid-liquid separation device according to the present invention, the undecomposed components are oxidatively decomposed and decolored by the oxidizing action of hydrogen peroxide, so that the coloration of the separated liquid in the circulation path can be suppressed. In addition, the structure can be more biologically decomposed by its oxidative degradation, so when it is treated with sewage after being returned, it has a smaller molecular weight due to enzymatic degradation by microorganisms contained in activated sludge etc. It becomes possible to decompose even to this material.
本発明に係る固液分離装置によれば、無機凝集剤を、鉄イオンを含有する鉄系無機凝集剤（例えばポリ鉄と呼ばれるポリ硫酸第二鉄や塩化第二鉄等）とすることにより、次のような優れた作用効果を奏する。
鉄イオンの触媒作用によって、例えば過酸化水素から、活性酸素の中で、最も高い反応性および最も強い酸化力を示すヒドロキシラジカルおよび／またはヒドロペルオキシドラジカルが生じ、これが有機性汚泥中の糖類、タンパク質および脂質等の分子内結合部分を損傷して酸化分解することで、有機性汚泥の脱水性（汚泥からの水抜け）を向上させることができる。
過酸化水素は遷移金属により容易に分解され、活性酸素を生成する。汚泥中にはマンガン、コバルト、ニッケル、銅および鉄などの遷移金属がごく微量ながら存在しているが、過酸化水素を効率よく分解する濃度レベルではないため、当該微量の遷移金属の影響を考慮する必要はない。そして、無機凝集剤を、鉄イオンを含有する鉄系無機凝集剤とすることにより、遷移金属である鉄イオンが過酸化水素を効率よく分解するに十分な濃度とすることが可能となる（一方、水処理で用いられる他の無機凝集剤、例えば硫酸バンドやポリ塩化アルミニウムに含まれるアルミニウムは遷移金属ではないため、過酸化水素等の酸化剤による酸化反応に対して、鉄イオンのような触媒作用を起こしにくいと考えられる）。
According to the solid-liquid separator according to the present invention, the inorganic flocculant is an iron-based inorganic flocculant containing iron ions (for example, polyferric sulfate or ferric chloride called polyiron). The following excellent effects are exhibited.
Catalysis of iron ions produces hydroxy radicals and / or hydroperoxide radicals that exhibit the highest reactivity and strongest oxidizing power, for example, from hydrogen peroxide in active oxygen, which are sugars, proteins in organic sludge In addition, by decomposing oxidative degradation by damaging intramolecular bonds such as lipids, it is possible to improve the dewaterability of the organic sludge (water drainage from the sludge).
Hydrogen peroxide is easily decomposed by transition metals to produce active oxygen. There are very few transition metals such as manganese, cobalt, nickel, copper and iron in the sludge, but they are not at a concentration level that efficiently decomposes hydrogen peroxide. do not have to. And it becomes possible to make it a density | concentration sufficient for the iron ion which is a transition metal to decompose | disassemble hydrogen peroxide efficiently by making an inorganic flocculant the iron-type inorganic flocculant containing an iron ion (one side). Other inorganic flocculants used in water treatment, such as sulfate bands and aluminum contained in polyaluminum chloride, are not transition metals, so they are catalysts such as iron ions for oxidation reactions with oxidizing agents such as hydrogen peroxide. It is thought that it is hard to cause an effect).
本発明に係る固液分離装置によれば、固液分離機が、外胴ボウルと内胴スクリューを備えた遠心分離機であり、前記無機凝集剤注入器が、前記遠心分離機内を延伸し、前記内胴スクリュー内部で開口する無機凝集剤注入管を有し、前記酸化剤注入器が、前記遠心分離機内を延伸し、前記内胴スクリュー内部で開口する酸化剤注入管を有することにより、次のような優れた作用効果を奏する。
(1) 遠心分離機の内部においては、高分子凝集剤が注入・混合された汚泥に、無機凝集剤および酸化剤が注入・混合されるので、酸化剤によって、固液分離中の汚泥に含まれる有機性成分を酸化分解して汚泥の脱水性を向上させながら、また、外胴ボウルと内胴スクリューとの相互作用によって固液分離中の汚泥が撹拌を受けながら凝集反応が進み、濃縮・脱水される。
これによって、従来法において必要であった、汚泥と薬剤を混合する撹拌槽、中和槽および凝集反応槽ならびに各槽の撹拌機が不要となると共に、凝集汚泥から濃縮汚泥を分離する簡易なスクリーンが不要となる。
(2) より含水率の低い分離物（脱水汚泥）が得られる。
すなわち、無機凝集剤注入管により固液分離機の内部に供給された無機凝集剤は、既に注入された高分子凝集剤の凝集作用によって、ある程度固液分離の進んだ、分離物濃度の高い分離汚泥に直接供給される。このため、見かけ上、無機凝集剤注入率が高くなり、この条件において分離物濃度の高い分離汚泥と無機凝集剤および酸化剤が撹拌混合されることで、さらに固液分離性の高い凝集フロックとなる。
(3) 酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで汚泥の脱水性が向上するので、無機凝集剤の供給量を過剰にすることなく、常に適正に保つことができることに伴い、汚泥ｐＨの低下も少なくなることから、中和操作が不要となる。
(4) また、高分子凝集剤が混合した汚泥への無機凝集剤の供給、濃縮、および脱水、ならびに酸化剤の注入は、すべて固液分離機のみで行うことができるので、従来法において必要であったスクリーンが不要となる。
(5) 高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤を注入・混合して行う汚泥の濃縮脱水処理を一つの固液分離機で行うことができるので、粘性の高く流動性に乏しい濃縮汚泥を移送する必要がない。このため、従来法において必要であった簡易なスクリーンで濃縮された濃縮汚泥の脱水機までの移送設備が不要となる。
これによって、移送配管等の設置スペースや移送に必要な動力機器が不要となり、これらの維持管理に要する労力・コストを削減できる。
According to the solid-liquid separator according to the present invention, the solid-liquid separator is a centrifuge having an outer trunk bowl and an inner trunk screw, and the inorganic flocculant injector extends in the centrifugal separator, By having an inorganic flocculant injection pipe that opens inside the inner cylinder screw, and the oxidizer injector extends through the centrifuge and has an oxidant injection pipe that opens inside the inner cylinder screw, Excellent effects such as
(1) Inside the centrifuge, since the inorganic flocculant and oxidant are injected and mixed in the sludge into which the polymer flocculant has been injected and mixed, it is contained in the sludge during solid-liquid separation by the oxidant. Oxidative decomposition of the organic components produced to improve the dewaterability of the sludge, and the agglomeration reaction proceeds while the sludge during solid-liquid separation undergoes agitation due to the interaction between the outer barrel bowl and the inner barrel screw. Dehydrated.
This eliminates the need for an agitation tank, a neutralization tank, an agglomeration reaction tank, and an agitator for each tank, and a simple screen for separating concentrated sludge from the agglomerated sludge, which was necessary in the conventional method. Is no longer necessary.
(2) A separated product (dehydrated sludge) with a lower moisture content is obtained.
In other words, the inorganic flocculant supplied to the inside of the solid-liquid separator by the inorganic flocculant injection tube is separated to a certain extent by solid-liquid separation due to the flocculating action of the already injected polymer flocculant. Supplied directly to sludge. For this reason, the injection rate of the inorganic flocculant is apparently increased. Under these conditions, the separated sludge having a high concentration of the separated material, the inorganic flocculant and the oxidizing agent are stirred and mixed. Become.
(3) Oxidizing agent decomposes organic components in sludge to improve the dewaterability of sludge, so that it can always be kept appropriate without excessive supply of inorganic flocculant. Further, since the decrease in sludge pH is reduced, the neutralization operation becomes unnecessary.
(4) In addition, supply of inorganic flocculant to sludge mixed with polymer flocculant, concentration, dehydration, and injection of oxidant can all be performed only by a solid-liquid separator, which is necessary in the conventional method. The screen was no longer needed.
(5) The sludge can be concentrated and dehydrated by injecting and mixing the polymer flocculant, inorganic flocculant and oxidizer with a single solid-liquid separator. There is no need to transport. For this reason, the transfer equipment to the dehydrator of the concentrated sludge concentrated with the simple screen required in the conventional method becomes unnecessary.
This eliminates the need for installation space such as transfer piping and power equipment necessary for transfer, and can reduce the labor and cost required for maintenance and management of these.
本発明に係る固液分離方法によれば、汚泥に高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤を注入し、外胴ボウルと内胴スクリューを備えた遠心分離機で前記汚泥を分離物と分離液に固液分離するように構成したので、次のような優れた作用効果を奏する。
(1) 汚泥に注入された酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで汚泥の脱水性が向上し、凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持できるとともに、得られた分離物（脱水汚泥）の容積を減らせることができることから、その取扱いが容易になると共に、処理処分に要する作業や費用を軽減することができる。
(2) また、酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで、高分子凝集剤および無機凝集剤によって得られる凝集汚泥からの水抜け（脱水性）が良くなることから、低含水率化した分離物（脱水汚泥）を得ることができる。
(3) さらに、遠心分離機の内部においては、高分子凝集剤および無機凝集剤による凝集汚泥中の有機性成分を酸化剤によって酸化分解して汚泥の脱水性を向上させながら、また、外胴ボウルと内胴スクリューとの相互作用によって固液分離中の汚泥が撹拌を受けながら凝集反応が進み、濃縮・脱水されることから、余分な凝集剤を添加することなく、安定して、より含水率の低い分離物（脱水汚泥）を得ることができる。
According to the solid-liquid separation method of the present invention, a polymer flocculant, an inorganic flocculant, and an oxidant are injected into sludge, and the sludge is separated from the separated matter by a centrifuge equipped with an outer trunk bowl and an inner trunk screw. Since the liquid is separated into solid and liquid, the following excellent effects are obtained.
(1) The oxidizing agent injected into the sludge improves the dewaterability of the sludge by oxidizing and decomposing organic components in the sludge, while maintaining high coagulation efficiency and solid-liquid separation of the sludge by the coagulant, Since the volume of the obtained separated product (dehydrated sludge) can be reduced, the handling thereof is facilitated and the work and cost required for the disposal can be reduced.
(2) In addition, by oxidizing and decomposing organic components in the sludge with an oxidizer, water drainage (dehydration) from the coagulated sludge obtained by the polymer flocculant and inorganic flocculant is improved. A separated product (dehydrated sludge) having a moisture content can be obtained.
(3) Further, inside the centrifuge, the organic component in the coagulated sludge by the polymer coagulant and the inorganic coagulant is oxidized and decomposed by the oxidant to improve the dewaterability of the sludge, As the sludge during solid-liquid separation undergoes agitation due to the interaction between the bowl and the inner barrel screw, the agglomeration reaction proceeds and is concentrated and dehydrated, so it is stable and more water-containing without adding extra flocculant. A low-rate separation (dehydrated sludge) can be obtained.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による固液分離装置の全体構成を示し、汚泥に対して高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤をその順序で注入できるように各注入管を汚泥供給管に対して接続した構成を模式的に示す部分断面図である。
この実施の形態１による固液分離装置は、汚泥を分離物（汚泥中の固形分を凝集・濃縮したもの）と分離液（汚泥から分離物を取り除いたもの）に固液分離する固液分離機１と、この固液分離機１に汚泥を供給する汚泥供給管３と、この汚泥供給管３内の汚泥に高分子凝集剤を注入する高分子凝集剤注入器４と、上記汚泥供給管３内の汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入器５と、上記汚泥供給管３内の汚泥に酸化剤を注入する酸化剤注入器６とから概略構成されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of a solid-liquid separation device according to
The solid-liquid separation apparatus according to the first embodiment is a solid-liquid separation that separates sludge into solids (separated and concentrated solids in the sludge) and separated liquids (separated sludges are separated). A
固液分離機１は、固液分離を行う概念を示すため、模式的に図示されている。この固液分離機１内には、汚泥供給管３から供給された汚泥を受け入れる汚泥供給室２が設けられている。この汚泥供給室２は、分離方式にかかわらず、固液分離機１内に形成されるものである。
ここで、図１中に示した固液分離機１内の斜線について説明する。
この右肩下がりの斜線の下側部分は、汚泥供給室２に供給された汚泥の固液分離が進むにつれて濃縮されていく分離物の汚泥に対する容積割合が減少していく様子を模式的に示している。一方、その斜線の上側部分は、分離物の濃縮が進行するに伴って、相対的に、分離液の汚泥に対する容積割合が増大していく様子を模式的に示している。
すなわち、この実施の形態１では、汚泥は、汚泥供給管３内を流れる間に注入される（いわゆる「ライン注入」される）高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤と順次、混合されて、徐々に凝集していくが、この混合状態の汚泥は、汚泥供給管３から固液分離機１の汚泥供給室２に供給されると、その汚泥供給室２内の汚泥供給管３側から、排出される分離液側に移動するにつれて、固液分離が進む。その凝集汚泥は、凝集・濃縮した分離物と、固形分である分離物が取り除かれた分離液とに分離される。その際、分離液側への移動に伴って、分離物は濃縮されるため、供給された汚泥に対する容積割合が減少し、分離物が取り除かれた清浄な分離液の容積割合が増大するので、当該斜線は、右下がりの斜線として示されることになる。なお、このような斜線の表示は、他の図面（図２乃至図９）において示された斜線についても同様である。
The solid-
Here, the oblique lines in the solid-
The lower part of the slanting diagonal line schematically shows how the volume ratio of the separated product to the sludge is reduced as the solid-liquid separation of the sludge supplied to the
That is, in the first embodiment, the sludge is sequentially mixed with the polymer flocculant, the inorganic flocculant, and the oxidizing agent that are injected while flowing in the sludge supply pipe 3 (so-called “line injection”). When the sludge in the mixed state is supplied from the
このような固液分離機１としては、例えば、遠心分離式（図１０、図１２乃至図１４）、スクリュープレス式（図１１）、ベルトプレス式または多重円板式等の種々の分離方式を適宜選択することができるが、これらに限定されるものではなく、如何なる分離方式の固液分離機１であっても、適用が可能である。
As such a solid-
高分子凝集剤注入器４は、汚泥に高分子凝集剤を注入するという概念を示すため、模式的に図示されている。高分子凝集剤注入器４は、例えば、ホッパーとフィーダー（いずれも図示せず）を備えた高分子凝集剤貯留・供給器（図示せず）と、給水栓と撹拌溶解機（いずれも図示せず）を備えた高分子凝集剤溶解貯留槽４ａと、溶解された高分子凝集剤を汚泥供給管３内の汚泥にライン注入する高分子凝集剤注入管４ｂとから概略構成されている。
高分子凝集剤注入管４ｂには、例えば、後述の図１０、図１２乃至図１４に示すように、高分子凝集剤溶解貯留槽４ａからの高分子凝集剤を汚泥供給管３内にライン注入するための注入ポンプ（図示せず）と、注入量を調整する開閉弁（図示せず）が配設されてもよい。なお、必要に応じて、注入量を計測する流量計（図示せず）が配設されてもよい。
なお、高分子凝集剤の使用量や注入条件によって、一つの高分子凝集剤注入器４に複数の高分子凝集剤注入管４ｂを配設してもよく、また、前述した高分子凝集剤注入器４の一部あるいは全体を複数設けてもよい。
The polymer flocculant injector 4 is schematically illustrated to show the concept of injecting the polymer flocculant into the sludge. The polymer flocculant injector 4 includes, for example, a polymer flocculant storage / feeder (not shown) provided with a hopper and a feeder (both not shown), a water faucet, and a stirring dissolver (both shown). 2) and a polymer
In the polymer
Depending on the amount of polymer flocculant used and the injection conditions, one polymer flocculant injector 4 may be provided with a plurality of polymer
高分子凝集剤としては、例えば、両性高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤を単独あるいは適宜組合せて用いることができる。なお、単独で比較的強固な凝集フロックを生成できるカチオン系高分子凝集剤、アニオン系凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤を用いてもよく、例えば汚泥に予め無機凝集剤を少なく注入した場合にはカチオン系高分子凝集剤を、多く注入した場合にはアニオン系高分子凝集剤を使用することにより、強固な凝集フロックを生成することができる。また、アニオン・ノニオン系高分子凝集剤は上水汚泥等を脱水処理する場合に有効である。このような高分子凝集剤は、後述の実施の形態１の変形例１乃至４、実施の形態２およびその変形例、実施の形態３および４、ならびに、実験例１乃至６においても、好適に使用可能である。
As the polymer flocculant, for example, amphoteric polymer flocculants, cationic polymer flocculants, anionic polymer flocculants, and nonionic polymer flocculants can be used alone or in appropriate combination. In addition, a cationic polymer flocculant, an anionic flocculant, and a nonionic polymer flocculant that can generate a relatively strong flocculent floc alone may be used. For example, when a small amount of an inorganic flocculant is previously injected into sludge. If a large amount of cationic polymer flocculant is injected, an anionic polymer flocculant can be used to produce a strong flocculant floc. Anionic and nonionic polymer flocculants are effective when dewatering water sludge and the like. Such a polymer flocculant is preferably used also in
無機凝集剤注入器５は、汚泥に無機凝集剤を注入するという概念を示すため、模式的に図示されている。無機凝集剤注入器５は、例えば、無機凝集剤を貯留する無機凝集剤タンク５ａと、無機凝集剤を汚泥供給管３内の汚泥にライン注入する無機凝集剤注入管５ｂとから概略構成されている。
無機凝集剤注入管５ｂには、例えば、後述の図１０、図１２乃至図１４に示すように、無機凝集剤タンク５ａからの無機凝集剤を汚泥供給管３内にライン注入するための注入ポンプ（図示せず）と、注入量を調整する開閉弁（図示せず）が配設されてもよい。
また、注入ポンプにインバーターやバイエル変速機のような駆動機の回転数を変えることで吐出量を調整する機構が備わったものや、ポンプの１ストローク当たりの吐出量を変えることで吐出量を調整する機構が備わったものを配設してもよい。なお、必要に応じて、注入量を計測する流量計（図示せず）が配設されてもよい。
なお、無機凝集剤の使用量や注入条件によって、一つの無機凝集剤注入器５に複数の無機凝集剤注入管を配設してもよく、また、前述した無機凝集剤注入器５の一部あるいは全体を複数設けてもよい。例えば、複数の無機凝集剤注入管を配設した例としては、後述の図８、図９、図１３および図１４に示すように、無機凝集剤注入管５ｂに加えて、第２の無機凝集剤注入管を配設したものがあるが、これらに限定されるものではない。
The
An injection pump for injecting the inorganic flocculant from the
In addition, the pump has a mechanism that adjusts the discharge rate by changing the rotation speed of the drive machine, such as an inverter or a Bayer transmission, and the discharge rate can be adjusted by changing the discharge rate per stroke of the pump. It is also possible to arrange a device equipped with a mechanism. Note that a flow meter (not shown) for measuring the injection amount may be provided as necessary.
Depending on the amount of inorganic flocculant used and the injection conditions, one
無機凝集剤としては、例えば、硫酸第一鉄、ポリ硫酸第二鉄、塩化第二鉄、ポリ塩化アルミニウム等を単独あるいは適宜組合せて、また、上述の高分子凝集剤や後述の酸化剤との好適な組合せ等を考慮して用いることができる。このような無機凝集剤を用いることにより、汚泥中の固形分を確実に凝集させ、固液分離性の高い凝集フロックを生成することができると共に、汚泥中のリン成分と反応して、これを不溶性塩にして除去することができる。また、過酸化水素等の酸化剤との組合せを考慮すると、例えば過酸化水素による、ヒドロキシラジカルやヒドロペルオキシドラジカル等の活性酸素を生成する反応を触媒する遷移金属である鉄イオンを含有する鉄系無機凝集剤を好適に選択することができ、その中でも、上述の硫酸第一鉄が最も好ましい無機凝集剤である。このような無機凝集剤は、後述の実施の形態１の変形例１乃至４、実施の形態２およびその変形例、実施の形態３および４、ならびに、実験例１乃至６においても、好適に使用可能である。
As the inorganic flocculant, for example, ferrous sulfate, polyferric sulfate, ferric chloride, polyaluminum chloride, etc. alone or in appropriate combination, and with the above-mentioned polymer flocculant or an oxidizing agent described later It can be used in consideration of a suitable combination. By using such an inorganic flocculant, solids in the sludge can be reliably agglomerated to produce agglomerated floc with high solid-liquid separation properties, and react with the phosphorus component in the sludge. Insoluble salts can be removed. In addition, considering a combination with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, for example, an iron system containing iron ions that are transition metals that catalyze a reaction that generates active oxygen such as hydroxy radicals and hydroperoxide radicals by hydrogen peroxide. An inorganic flocculant can be suitably selected. Among them, the above-mentioned ferrous sulfate is the most preferred inorganic flocculant. Such an inorganic flocculant is also preferably used in
酸化剤注入器６は、汚泥に酸化剤を注入するという概念を示すため、模式的に図示されている。酸化剤注入器６は、例えば、酸化剤を貯留する酸化剤タンク６ａと、酸化剤を汚泥供給管３内の汚泥にライン注入する酸化剤注入管６ｂとから概略構成されている。
酸化剤注入管６ｂには、例えば、後述の図１０、図１２乃至図１４に示すように、酸化剤タンク６ａからの酸化剤を汚泥供給管３内にライン注入するための注入ポンプ（図示せず）と、注入量を調整する開閉弁（図示せず）が配設されてもよい。なお、必要に応じて、注入量を計測する流量計（図示せず）が配設されてもよい。
なお、酸化剤の使用量や注入条件によって、一つの酸化剤注入器６に複数の酸化剤注入管６ｂを配設してもよく、また、前述した酸化剤注入器６の一部あるいは全体を複数設けてもよい。
The
For example, as shown in FIGS. 10 and 12 to 14 described later, an injection pump (not shown) for injecting the oxidant from the
Depending on the amount of oxidant used and the injection conditions, a plurality of
酸化剤としては、鉄イオン等の遷移金属の触媒作用によって、強い酸化力を示すヒドロキシラジカルやヒドロペルオキシドラジカル等の活性酸素を生成し易いものを用いることができ、例えば、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、オゾンなどを単独にあるいは組み合わせることにより好適に選択することができるが、これらに限定されるものではない。このような酸化剤の中でも、上述の鉄イオンを含有する無機凝集剤との組合せを考慮すると、上述の過酸化水素が最も好ましい酸化剤である。このような酸化剤は、後述の実施の形態１の変形例１乃至４、実施の形態２およびその変形例、実施の形態３および４、ならびに、実験例１乃至６においても、好適に使用可能である。
As the oxidizing agent, those that easily generate active oxygen such as hydroxy radicals and hydroperoxide radicals that exhibit strong oxidizing power by the catalytic action of transition metals such as iron ions can be used. Although sodium chlorate, ozone, and the like can be suitably selected alone or in combination, they are not limited thereto. Among these oxidizing agents, the above-described hydrogen peroxide is the most preferable oxidizing agent in consideration of the combination with the above-described inorganic flocculant containing iron ions. Such an oxidizing agent can be suitably used in
汚泥供給管３は、汚泥を固液分離機１の汚泥供給室２に供給するという概念を示すため、模式的に図示されている。
図１に示すように、汚泥供給管３には、高分子凝集剤注入器４、無機凝集剤注入器５および酸化剤注入器６がそれぞれ高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤をその順序で汚泥にライン注入できるよう、高分子凝集剤注入管４ｂ、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂが接続されている。
このような汚泥供給管３によって固液分離機１に供給されて、分離物と分離液に固液分離される汚泥としては、例えば下水、産業排水、し尿、産廃処分場浸出水、農業集落排水および漁業集落排水等の処理において発生する余剰汚泥、メタン発酵などによる消化汚泥、ならびに浄水施設から発生する汚泥などを挙げることができるが、有機物を含むものであれば、その種類は問わない。
The
As shown in FIG. 1, in the
Examples of sludge that is supplied to the solid-
次に、汚泥に対する固液分離処理について説明する。
図１に示す実施の形態１による固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、まず、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤がライン注入されることで、高分子凝集剤の凝集作用によって、汚泥中に分散している固形分が凝集して比較的強固な塊（凝集フロック）が生成されて凝集化し、ある程度、固液分離が進む。
次に、無機凝集剤注入管５ｂから無機凝集剤がライン注入されることで、無機凝集剤の凝集作用によって、固形分から液体が分離して凝集フロックの固液分離性が向上し、固液分離がさらに進む。
次に、酸化剤注入管６ｂから酸化剤がライン注入されることで、両凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持しながら、無機凝集剤に含まれる鉄イオン等の触媒作用を受けた酸化剤により生成される活性酸素によって、凝集汚泥中の有機性成分が酸化分解され、凝集汚泥の脱水性（汚泥からの水抜け性）が向上する。
このように脱水性が向上した凝集汚泥は、固液分離機１の汚泥供給室２に供給され、固液分離機１の分離方式に従って、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
Next, the solid-liquid separation process for sludge will be described.
In the solid-liquid separator according to
Next, when the inorganic flocculant is line-injected from the inorganic
Next, the oxidant is line-injected from the
In this way, the agglomerated sludge having improved dewaterability is supplied to the
以上のように、実施の形態１によれば、汚泥を分離物と分離液に固液分離する固液分離機１と、この固液分離機１に汚泥を供給する汚泥供給管３と、この汚泥供給管３内の汚泥に高分子凝集剤をライン注入する高分子凝集剤注入器４と、上記汚泥供給管３内の汚泥に無機凝集剤をライン注入する無機凝集剤注入器５と、上記汚泥供給管３内の汚泥に酸化剤をライン注入する酸化剤注入器６を備えたことにより、次のような優れた作用効果を奏する。
(1) 汚泥に注入された酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで汚泥の脱水性が向上し、両凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持することができ、その状態を維持したままの凝集汚泥を固液分離機１内に供給することができることから、余分な凝集剤を添加することなく、安定して含水率の低い分離物を分離できる固液分離が可能となる。
(2) 酸化剤により、汚泥中の有機性成分を酸化分解することで、高分子凝集剤および無機凝集剤によって得られる凝集汚泥からの水抜け（脱水性）が良くなることから、低含水率化した分離物（脱水汚泥）を得ることができる。また、脱水汚泥の容積及び重量が減るため、その取扱いが容易になると共に、処理処分に要する作業や費用を軽減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the solid-
(1) Oxidizing agent injected into sludge oxidizes and decomposes organic components in sludge to improve sludge dewaterability and maintain high coagulation efficiency and solid-liquid separation of sludge by both coagulants. Since the agglomerated sludge can be supplied into the solid-
(2) Oxidizing and decomposing organic components in sludge with an oxidizer improves water drainage (dehydration) from the coagulated sludge obtained by the polymer flocculant and inorganic flocculant. A separated product (dehydrated sludge) can be obtained. In addition, since the volume and weight of the dewatered sludge is reduced, the handling thereof is facilitated, and the work and cost required for the disposal can be reduced.
実施の形態１の変形例１．
図２は、図１に示した固液分離装置の変形例１を示す部分断面図であり、図１と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この変形例１による固液分離装置は、汚泥に対して酸化剤、無機凝集剤および高分子凝集剤をその順序で注入できるように各注入管６ｂ、５ｂおよび４ｂを汚泥供給管３に接続した点で、図１に示した固液分離装置と異なる。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a first modification of the solid-liquid separator shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG.
In the solid-liquid separator according to the first modification, the
図２に示す変形例１による固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、まず、酸化剤注入管６ｂから酸化剤がライン注入されることで、汚泥に酸化剤が混合されながら移動する間に、酸化剤が均一に分散される。
次に、無機凝集剤注入管５ｂから無機凝集剤がライン注入されることで、無機凝集剤に含まれる鉄イオン等の触媒作用を受けた酸化剤により生成される活性酸素によって、凝集汚泥中の有機性成分が酸化分解されて汚泥の脱水性が向上するとともに、無機凝集剤の凝集作用によって、固形分から液体が分離して、ある程度、固液分離が進む。この段階において、凝集汚泥中に分散した酸化剤によって、無機凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性が維持される。
In the solid-liquid separation device according to the first modification shown in FIG. 2, the oxidant is first injected into the sludge flowing through the
Next, when the inorganic flocculant is line-injected from the inorganic
次に、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤がライン注入されることで、高分子凝集剤の凝集作用によって、凝集汚泥中に分散している固形分が凝集して塊（凝集フロック）となり、凝集汚泥の脱水性（汚泥からの水抜け性）が向上して、固液分離がさらに進む。この段階でも、凝集汚泥中に分散した酸化剤によって、両凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性が維持される。
このように脱水性が向上した凝集汚泥は、固液分離機１の汚泥供給室２に供給され、固液分離機１の分離方式に従って、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
Next, when the polymer flocculant is line-injected from the polymer
In this way, the agglomerated sludge having improved dewaterability is supplied to the
実施の形態１の変形例２．
図３は、図１に示した固液分離装置の変形例２を示す部分断面図であり、図１および図２と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この変形例２による固液分離装置は、汚泥に対して無機凝集剤、酸化剤および高分子凝集剤をその順序で注入できるように各注入管５ｂ、６ｂおよび４ｂを汚泥供給管３に対して接続した点で、図１に示した固液分離装置と異なる。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a second modification of the solid-liquid separator shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG. 1 and FIG.
In the solid-liquid separator according to the second modification, the
図３に示す変形例２による固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、まず、無機凝集剤注入管５ｂから無機凝集剤がライン注入されることで、無機凝集剤の凝集作用によって、固形分から液体が分離して、ある程度、固液分離が進む。
次に、酸化剤注入管６ｂから酸化剤がライン注入されることで、無機凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持しながら、無機凝集剤に含まれる鉄イオン等の触媒作用を受けた酸化剤により生成される活性酸素によって、凝集汚泥中の有機性成分が酸化分解されて汚泥の脱水性が向上する。
次に、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤がライン注入されることで、高分子凝集剤の凝集作用によって、凝集汚泥中に分散している固形分が凝集して塊（凝集フロック）となり、凝集汚泥の脱水性（汚泥からの水抜け性）がさらに向上して、固液分離がさらに進む。この段階でも、凝集汚泥中に分散した酸化剤によって、両凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性が維持される。
このように脱水性が向上した凝集汚泥は、固液分離機１の汚泥供給室２に供給され、固液分離機１の分離方式に従って、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
In the solid-liquid separator according to
Next, catalytic action of iron ions and the like contained in the inorganic flocculant is maintained while maintaining high flocs efficiency and solid-liquid separation of sludge by the inorganic flocculant by injecting the oxidant from the
Next, when the polymer flocculant is line-injected from the polymer
In this way, the agglomerated sludge having improved dewaterability is supplied to the
実施の形態１の変形例３．
図４は、図１に示した固液分離装置の変形例３を示す部分断面図であり、図１乃至図３と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この変形例３による固液分離装置は、固液分離機１にホッパー（またはヘッドタンク）７を備えた点で、図１に示した固液分離装置と異なる。なお、ホッパー（またはヘッドタンク）７は、以下において、単にホッパー７とする。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a third modification of the solid-liquid separator shown in FIG. 1, and the same components as those in FIGS.
The solid-liquid separator according to the third modification differs from the solid-liquid separator shown in FIG. 1 in that the solid-
ホッパー７は、固液分離機１の汚泥供給室２の入口に設けられており、汚泥供給管３から供給される汚泥を受け入れて、汚泥供給室２内に効率よく汚泥を送るための部材である。このホッパー７は、その開口部の横断面積が上方から下方に向けて狭くなっている。汚泥供給管３から、高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤が注入・混合された汚泥がホッパー７内に投入されると、その内部に一旦、プールされてから、汚泥供給室２内に送られるように構成されている。
これによって、図４に示す変形例３による固液分離装置では、汚泥がホッパー７内で一旦、プールされている間に、少なからず凝集反応時間を確保することができ、ある程度、凝集反応が進んだ汚泥を汚泥供給室２に供給できることから、汚泥供給室２内での固液分離を効率よく行うことができる。
The hopper 7 is provided at the inlet of the
Thus, in the solid-liquid separation device according to the third modification shown in FIG. 4, while the sludge is once pooled in the hopper 7, it is possible to ensure not only a flocculation reaction time, but the flocculation reaction proceeds to some extent. Since sludge can be supplied to the
実施の形態１の変形例４．
図５は、図１に示した固液分離装置の変形例４を拡大して示す断面図であり、図１乃至図４と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この変形例４による固液分離装置は、固液分離機１に、迂流壁８を有するホッパー７を備えた点と、このホッパー７の上部に、高分子凝集剤注入管４ｂ、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂの各注入口を配設して、高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤を直接、ホッパー７に注入できるように構成した点で、図１に示した固液分離装置と異なる。
Modification 4 of
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a fourth modification of the solid-liquid separator shown in FIG. 1, and the same components as those in FIGS. .
The solid-liquid separation device according to the modified example 4 includes a solid-
ホッパー７は、迂流壁８によって形成される迂回流によって、汚泥、高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤を混合し、その混合液中の汚泥の凝集反応をある程度進めるための部材である。例示されたホッパー７の固液分離機１側には、越流堰７ａが併設されている。この越流堰７ａは、ホッパー７から越流してくる上記混合液を固液分離機１の汚泥供給室２に供給するための部材であり、その上端はホッパー７内の汚泥の液面を規定している。また、ホッパー７内には、迂流壁８が設けられており、この迂流壁８は、ホッパー７内に供給された汚泥に対して十分な凝集反応時間を確保するため、ホッパー７内の空間を細かく分画して、迂回流を形成する仕切壁８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄおよび８ｅを備えている。
より具体的には、仕切壁８ａ、８ｃおよび８ｅは、それぞれ、下端部がホッパー７の底面から離間する位置に配設され、且つ、上端部が越流堰７ａの上端より上の位置に配設されており、ホッパー７内に一定の間隔をもって配置されている。また、これらの仕切壁８ａ、８ｃおよび８ｅの間に配置される仕切壁８ｂおよび８ｄは、それぞれ、下端部がホッパー７の底面に設置され、且つ、上端部が越流堰７ａの上端より下の位置に配設されている。
さらに、汚泥供給管３側に最も近い仕切壁８ａとホッパー７の側壁との間の迂回路上には、汚泥供給管３の供給口および高分子凝集剤注入管４ｂの注入口が配設され、仕切壁８ａと仕切壁８ｃとの間の迂回路上には、無機凝集剤注入管５ｂの注入口が配設され、仕切壁８ｃと仕切壁８ｅとの間の迂回路上には、酸化剤注入管６ｂの注入口が配設されている。
The hopper 7 is a member for mixing sludge, a polymer flocculant, an inorganic flocculant, and an oxidant by a diverted flow formed by the diverting wall 8, and to advance the agglomeration reaction of the sludge in the mixed liquid to some extent. . On the solid-
More specifically, each of the
Furthermore, on the detour between the partition wall 8a closest to the
図５に示す変形例４による固液分離装置では、ホッパー７内の汚泥供給管３側に最も近い領域内に、汚泥供給管３から汚泥が供給され、且つ、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤が注入されると、両者が混合され、高分子凝集剤の凝集作用によって凝集フロックが形成され始め、凝集汚泥となる。
その凝集汚泥は、仕切壁８ａとホッパー７の汚泥供給管３側の側壁との間を下降し、矢印で示すように、仕切壁８ａの下端部とホッパー７の底面との間隙を通って、隣接する領域に移行し、仕切壁８ｂに当たって上昇する。その上昇流に無機凝集剤注入管５ｂから無機凝集剤が注入されると、無機凝集剤の凝集作用も加わって、凝集汚泥の固液分離性が向上する。
次いで、その上昇流は、仕切壁８ｂの上端部を越流し、仕切壁８ｃとの間を下降し、当該仕切壁部８ｃの下端部とホッパー７の底面との間隙を通って、さらに隣接する領域に移行し、仕切壁８ｄに当たって上昇する。その上昇流に酸化剤注入管６ｂから酸化剤が注入されると、凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持しながら、無機凝集剤に含まれる鉄イオン等の触媒作用を受けて生成する活性酸素によって、凝集汚泥中の有機性成分を酸化分解し、水抜け状態（脱水性）の良い凝集フロックが形成される。
次いで、その上昇流は、仕切壁８ｄの上端部を越流し、仕切壁８ｅとの間を下降し、当該仕切壁８ｅの下端部とホッパー７の底面との間隙を通って、さらに隣接する領域に移行し、ホッパー７内の汚泥供給室２側の側壁に当たって上昇する。その上昇流となっている凝集汚泥は、ホッパー７内で、十分な時間をかけて、両凝集剤の凝集作用や酸化剤の酸化作用を受け、凝集フロックが大きくなり、固液分離性が向上して水抜けの良い状態となっており、そのホッパー７から越流堰７ａを介して汚泥供給室２に供給されることで、固液分離機１によって、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
In the solid-liquid separator according to the modified example 4 shown in FIG. 5, the sludge is supplied from the
The agglomerated sludge descends between the partition wall 8a and the side wall of the hopper 7 on the
Next, the upward flow overflows the upper end portion of the
Next, the upward flow overflows the upper end portion of the
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２による固液分離装置の全体構成を模式的に示す部分断面図であり、図１乃至図５と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２による固液分離装置は、無機凝集剤注入管５ｂと酸化剤注入管６ｂを接続した点で、図１に示した固液分離装置と異なる。
FIG. 6 is a partial sectional view schematically showing the overall configuration of the solid-liquid separation device according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIGS. Is omitted.
The solid-liquid separator according to the second embodiment is different from the solid-liquid separator shown in FIG. 1 in that the inorganic
この実施の形態２では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に供給される直前に、無機凝集剤と酸化剤とが混合されるよう、無機凝集剤注入管５ｂと酸化剤注入管６ｂとの接続箇所が汚泥供給管３の近傍位置に設定されている。
ここで、無機凝集剤と酸化剤との混合を汚泥への注入直前としたのは、後述の実施の形態２の変形例において高濃度の酸化剤を希釈する理由と同様に、酸化剤が十分に汚泥と混ざり合う前に、一部の酸化剤の酸化力が無機凝集剤に含まれる鉄イオン等の触媒作用によって失われることを可能な限り回避することで、汚泥と十分に混ざり合った状態において酸化剤を有効に作用させるためである。
In the second embodiment, the inorganic
Here, the reason why the mixing of the inorganic flocculant and the oxidizing agent is performed immediately before the injection into the sludge is the same as the reason for diluting the high-concentration oxidizing agent in the modification of the second embodiment to be described later. In order to avoid the loss of the oxidizing power of some oxidizing agents due to the catalytic action of iron ions contained in the inorganic flocculant as much as possible before mixing with the sludge, it is well mixed with the sludge. This is to make the oxidizing agent act effectively in the process.
以上のように、実施の形態２によれば、無機凝集剤注入管５ｂと酸化剤注入管６ｂを接続し、その接続箇所を汚泥供給管３の近傍位置に設定したので、無機凝集剤と酸化剤との混合液を、その一部の酸化剤の酸化力が失われることなく、既に高分子凝集剤が添加された汚泥に注入することができることから、無機凝集剤の凝集作用によって汚泥中に分散している固形分が凝集フロック化する際に、酸化剤が凝集フロックに取り込まれ、凝集フロックの内側においても酸化剤が作用するようになる。このため、高分子凝集剤の凝集作用によって凝集フロックが粗大化した場合でも、凝集フロックの内側は、既に酸化剤の酸化作用によって水抜けの良い状態となっているため、固液分離機１の汚泥供給室２内で、より容易に固液分離を行うことが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the inorganic
実施の形態２の変形例
図７は、図６に示した固液分離装置における酸化剤注入管に給水管を接続した変形例を模式的に示す部分断面図であり、図１乃至図６と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この変形例による固液分離装置は、酸化剤注入管６ｂに給水管９を接続した点で、図６に示した固液分離装置と異なる。なお、給水管９には、給水ポンプ（図示せず）と、給水量を計測する流量計（図示せず）と、給水量を調整する開閉弁（図示せず）と、酸化剤と供給された水を混合するラインミキサー（図示せず）が配設されてもよい。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a modification in which a water supply pipe is connected to the oxidant injection pipe in the solid-liquid separator shown in FIG. The same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The solid-liquid separator according to this modification is different from the solid-liquid separator shown in FIG. 6 in that a
この変形例では、酸化剤タンク６ａ内に貯留された酸化剤が高濃度のものである場合、給水管９からの水によって、汚泥供給管３内を流れる汚泥の性状や供給量に応じて適切な濃度まで、酸化剤を希釈することができる。例えば、３５重量％の過酸化水素を１０倍希釈して３．５重量％の過酸化水素とすることが可能である。
すなわち、高濃度の酸化剤を無機凝集剤に混合すると、無機凝集剤との反応機会が急速に増大し、酸化剤が十分に汚泥と混ざり合う前に、その一部の酸化剤が酸化力を失う可能性がある。そこで、高濃度の酸化剤を、無機凝集剤との混合前に、予め希釈しておくことによって、無機凝集剤との反応機会を調整し、汚泥と十分に混ざり合った状態において酸化剤を有効に作用させることができ、均一に水抜け状態の良い凝集フロックの形成が可能となる。
In this modification, when the oxidant stored in the
That is, when a high concentration of oxidant is mixed with inorganic flocculant, the opportunity for reaction with inorganic flocculant increases rapidly, and some of the oxidant has an oxidizing power before it is sufficiently mixed with sludge. There is a possibility of losing. Therefore, by diluting a high-concentration oxidant in advance before mixing with the inorganic flocculant, the reaction opportunity with the inorganic flocculant is adjusted, and the oxidant is effective in a sufficiently mixed state with sludge. Therefore, it is possible to form an agglomerated floc having a good water drainage state.
なお、上述の図１乃至図５に示した固液分離装置あるいは後述する図８および図９に示す固液分離装置においても、高濃度の酸化剤を用いる場合、この変形例と同様に、給水管９を酸化剤注入管６ｂに接続するように構成してもよい。
また、無機凝集剤が高濃度のものである場合についても同様に、無機凝集剤注入管５ｂに給水管（図示せず）を接続してもよい。この場合、給水による希釈で、酸化剤との反応機会を調整する以外に、高濃度ゆえに生じやすくなる無機凝集剤の析出を防止する効果もあり、固液分離装置において無機凝集剤が析出することによって生じる汚泥や薬剤流れの阻害および固液分離装置の性能低下を抑制することができる。さらに、この給水管（図示せず）にも、上述の給水管９と同様に、給水ポンプ、流量計および開閉弁（いずれも図示せず）が配設されてもよく、あるいは、両給水管が一つの給水ポンプ（図示せず）から給水を受けられるように構成されてもよい。
In the solid-liquid separator shown in FIG. 1 to FIG. 5 or the solid-liquid separator shown in FIG. 8 and FIG. 9 described later, when a high-concentration oxidant is used, The
Similarly, when the inorganic flocculant has a high concentration, a water supply pipe (not shown) may be connected to the inorganic
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３による固液分離装置の全体構成を模式的に示す部分断面図であり、図１乃至図７と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態３による固液分離装置は、高分子凝集剤が注入される前の汚泥に、予め無機凝集剤の一部を注入できるよう、第２の無機凝集剤注入管５ｃを備えた点で、図６に示した固液分離装置と異なる。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the solid-liquid separation device according to
The solid-liquid separation device according to the third embodiment includes a second inorganic
第２の無機凝集剤注入管５ｃは、図８に示すように、無機凝集剤注入管５ｂから分岐している。この第２の無機凝集剤注入管５ｃには、無機凝集剤注入管５ｂと同様に、また、例えば、後述の図１２および図１３に示すように、無機凝集剤タンク５ａからの無機凝集剤を汚泥供給管３内にライン注入するための注入ポンプ（図示せず）と、注入量を調整する開閉弁（図示せず）が配設されてもよい。なお、必要に応じて、注入量を計測する流量計（図示せず）が配設されてもよい。また、無機凝集剤注入管５ｂおよび第２の無機凝集剤注入管５ｃへ分配される無機凝集剤の注入割合を処理対象の汚泥の性状や供給量等に応じて、適宜変更してもよい。この点は、無機凝集剤注入管をさらに増設した場合であっても、同様である。
As shown in FIG. 8, the second inorganic
以上のように、実施の形態３によれば、第２の無機凝集剤注入管５ｃを備えたことにより、その第２の無機凝集剤注入管５ｃから無機凝集剤の一部を予め汚泥に注入して凝集フロックを形成し、その後に注入される高分子凝集剤によって粗大化させた後に、残りの無機凝集剤と酸化剤との混合液を注入し、水抜けの良い凝集フロックを形成できるので、凝集フロックが解体し易いために無機凝集剤の添加率を高く設定する必要のある汚泥に対しても、効率よく薬剤の供給を行うことができる。
すなわち、無機凝集剤の添加率を高く設定する（無機凝集剤の注入量が増大する）と、酸化剤との反応機会が増大するため、酸化剤が十分に汚泥と混ざり合う前に、その一部の酸化剤が酸化力を失う可能性がある。そこで、無機凝集剤の一部を予め汚泥供給管３内の汚泥に注入し、その残りの無機凝集剤を酸化剤に混合することによって、酸化剤への無機凝集剤の混合量を調整することが可能となり、酸化剤との反応機会が調整され、酸化剤が効率よく、しかも確実に作用して水抜けの良い凝集フロックの形成が可能となる。
As described above, according to the third embodiment, by providing the second inorganic
That is, if the addition rate of the inorganic flocculant is set high (injection amount of the inorganic flocculant increases), the opportunity for reaction with the oxidant increases, so before the oxidant is sufficiently mixed with sludge, Some oxidants may lose their oxidizing power. Therefore, a part of the inorganic flocculant is injected into the sludge in the
実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４による固液分離装置の全体構成を模式的に示す部分断面図であり、図１乃至図８と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態４による固液分離装置は、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂが固液分離機１内を延伸するように構成した点で、図８に示した固液分離装置と異なる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically showing the overall configuration of the solid-liquid separation device according to Embodiment 4 of the present invention. The same components as those in FIGS. Omitted.
The solid-liquid separation device according to the fourth embodiment is configured so that the inorganic
この実施の形態４による固液分離装置において、無機凝集剤注入管５ｂの一部および酸化剤注入管６ｂの一部は、いずれも、汚泥供給管３内に、その長さ方向に沿って配設され、固液分離機１内を延伸し、注入管５ｂおよび６ｂの各注入口が汚泥供給室２内で開口しており、無機凝集剤および酸化剤を汚泥供給室２内に直接、注入できる（いわゆる「機内注入」できる）ように構成されている。
In the solid-liquid separation device according to the fourth embodiment, a part of the inorganic
以上のように、実施の形態４によれば、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂが固液分離機１内を延伸するように構成したことにより、第２の無機凝集剤注入管５ｃから予め汚泥にライン注入される無機凝集剤の一部により凝集フロックが形成され、その後に注入される高分子凝集剤によって粗大化した凝集フロックが固液分離機１の汚泥供給室２に供給され、固液分離がある程度進み、固形分量の比較的高い（水分量の減少した）固液分離途中の凝集フロックに直接、無機凝集剤注入管５ｂから残りの無機凝集剤および酸化剤注入管６ｂから酸化剤を機内注入することができるので、凝集フロックの水分量が減少し、これにより見かけ上の薬剤添加率が高くなり、より凝集性が高く且つ水抜けのよい凝集フロックが形成され、分離物の含水率を低下させることが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, since the inorganic
ここで、後述する実験例１乃至５に適用された固液分離装置の構成およびその装置を用いた固液分離方法について説明する。 Here, a configuration of a solid-liquid separation apparatus applied to Experimental Examples 1 to 5 described later and a solid-liquid separation method using the apparatus will be described.
＜実験例１に適用された固液分離装置について＞
図１０は、実験例１に適用された固液分離装置であって、図１に示した固液分離機を遠心分離機とした固液分離装置の全体構成を示す断面図であり、図１乃至図９と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この遠心分離式の固液分離機１を遠心分離機１０とし、その構成について、以下に説明する。
<Regarding the solid-liquid separator applied to Experimental Example 1>
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the solid-liquid separation apparatus applied to Experimental Example 1 and using the solid-liquid separator shown in FIG. 1 as a centrifuge. Thru | or the same component as FIG. 9, the same code | symbol is attached | subjected, and duplication description is abbreviate | omitted.
The centrifugal solid-
遠心分離機１０は、ケーシング１１と、このケーシング１１内に回転可能に配設された外胴ボウル１２と、この外胴ボウル１２内に回転可能に配設された内胴スクリュー１３と、外胴ボウル１２を回転駆動する回転駆動機１４と、内胴スクリュー１３を回転駆動する回転駆動機１５と、外胴ボウル１２と内胴スクリュー１３とに回転差を与える差速調整機（図示せず）とを備え、外胴ボウル１２と内胴スクリュー１３との間に濃縮・脱水ゾーンとしてのプール１６が形成された構造となっている。ケーシング１１の底部には、その回転駆動機１５側に分離液排出口１１ａが設けられており、その回転駆動機１４側に分離物排出口１１ｂが設けられている。
The
外胴ボウル１２は、分離液排出口１１ａ側が円筒形状の直胴部１２ａとなっており、分離物排出口１１ｂ側に形成されたテーパ部（狭径部）を２段テーパ１２ｂ，１２ｃとして形成している。直胴部１２ａに隣接する２段テーパ１２ｂは急傾斜であり、２段テーパ１２ｃは緩傾斜であり、これにより狭径のテーパ部が形成されている。このような２段テーパ１２ｂ，１２ｃとすることで、内胴スクリュー１３の後述するスクリュー羽根によって分離物排出口１１ｂ側へ移行する固液分離がある程度進んだ凝集汚泥への圧搾効果が得られると共に、遠心効果（Ｇ）を強く受けるプール１６内での滞留時間を長くとることができる。なお、外胴ボウル１２の分離物排出口１１ｂ側に形成されたテーパ部が１段テーパであっても、高い遠心分離（脱水）性能を得ることができる。
The
内胴スクリュー１３は、分離液排出口１１ａ側に形成された円筒形状の直胴部１３ａと、分離物排出口１１ｂ側に形成された内胴テーパ１３ｂと、それらの直胴部１３ａと内胴テーパ１３ｂの両外周に一体形成されたスクリュー羽根１３ｃとから構成されている。
The
このような内胴スクリュー１３の内部には、直胴部１３ａおよび内胴テーパ１３ｂに跨るように、上述の汚泥供給室２が設けられており、この汚泥供給室２内に汚泥供給管３が延在し、その汚泥供給口３ａから汚泥が供給されるように構成されている。また、汚泥供給室２には、汚泥供給口２ａと薬剤流出口２ｂと仕切板２ｃが設けられている。さらに詳述すると、汚泥供給室２は、内胴スクリュー１３の直胴部１３ａに設けられた汚泥供給口２ａを介して外胴ボウル１２内に連通しており、また、汚泥供給口２ａから分離物排出口１１ｂ側に寄った位置に設けられた薬剤流出口２ｂを介しても外胴ボウル１２内に連通しており、汚泥供給口２ａと薬剤流出口２ｂとの間の内胴スクリュー１３内周面に設けられたドーナツ状の仕切板２ｃによって、汚泥供給口２ａと薬剤流出口２ｂとの間で汚泥供給室２の内部が仕切られている。また、仕切板２ｃの内周部と汚泥供給管３の外周部とのクリアランス（間隔）は通常１０ｍｍ以下に設定される。
In the
なお、上述の汚泥供給管３に接続された高分子凝集剤注入管４ｂには、高分子凝集剤を注入するための注入ポンプ４ｃと、その注入量を調整する開閉弁４ｄが配設され、無機凝集剤注入管５ｂには、無機凝集剤を注入するための注入ポンプ５ｄと、その注入量を調整する開閉弁５ｅが配設され、酸化剤注入管６ｂには、酸化剤を注入するための注入ポンプ６ｃと、その注入量を調整する開閉弁６ｄが配設されている。
The polymer
上述の遠心分離機１０を備えた固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、高分子凝集剤注入管４ｂ、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂからそれぞれ高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤がライン注入・混合され、その混合液が遠心分離機１０の汚泥供給室２に供給され、高速回転する外胴ボウル１２と内胴スクリュー１３との間で、両者の相互作用によって固液分離が進み、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
In the solid-liquid separation apparatus provided with the
＜実験例２に適用された固液分離装置について＞
図１１は、実験例２に適用された固液分離装置であって、図５に示した固液分離機をスクリュープレス脱水機とした固液分離装置の全体構成を示す断面図であり、図１乃至図１０と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
このスクリュープレス式の固液分離機１をスクリュープレス脱水機２０とし、その構成について、以下に説明する。
<About the solid-liquid separator applied to Experimental Example 2>
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the solid-liquid separation apparatus applied to Experimental Example 2 and using the solid-liquid separator shown in FIG. 5 as a screw press dehydrator. The same components as those in FIG. 1 to FIG.
This screw press type solid-
スクリュープレス脱水機２０は、略円筒状のケーシング２１と、このケーシング２１内に配設された円筒状のフィルター２２と、このフィルター２２内に回転可能に、且つ、そのフィルター２２の内周面に近接するように配設された回転スクリュー２３とから概略構成されている。ケーシング２１の底部には、フィルター２２の下方に分離液排出口２１ａが設けられ、回転スクリュー２３の基部側に分離物排出口２１ｂが設けられている。なお、図１１では、ケーシング２１の下側部分のみが図示されているが、その上側部分には、複数の洗浄ノズル（図示せず）を備えた洗浄水供給管（図示せず）が配設されている。
The
フィルター２２は、その内周面に回転スクリュー２３の外縁部が近接できる略円筒形であり、その周壁に分離液を通過させるものの、分離物を通過させない複数のろ過孔を有するろ過装置である。また、フィルター２２としては、分離物からの内圧に対しても変形しにくい材質で形成されたものが好ましく、例えば、パンチングメタルや金属製のスクリーンを用いてもよい。なお、フィルター２２の目詰まりを解消するために、ケーシング２１内の上部に設けた洗浄ノズル（図示せず）からの洗浄水を適宜、フィルター２２に向けて噴射するように構成されている。
The
回転スクリュー２３は、いわゆる軸ありスクリューであり、その軸は、図１１に向かって右側に示される基部に近づくに従って徐々に拡径し、且つ、そのスクリューのピッチ幅は基部に近づくに従って徐々に小さくなっている。回転スクリュー２３の基端側には、回転スクリュー２３を回転駆動する駆動機（図示せず）が設けられている。
The
このような構成のスクリュープレス脱水機２０には、図５に示した構成例と同様に、ホッパー７が接続されている。このため、ホッパー７内の混合液（汚泥と高分子凝集剤と無機凝集剤と酸化剤との混合液であって、固液分離がある程度進んだ凝集汚泥を含む混合液）は、越流堰７ａを介して、フィルター２２と回転スクリュー２３の先端側との間に形成された汚泥供給室２に供給されるように構成されている。
The
このスクリュープレス脱水機２０を備えた固液分離装置では、迂流壁８を内設したホッパー７内に、汚泥供給管３から汚泥が供給され、次いで、順次、高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤が注入・混合されることで生成される、ある程度固液分離が進んだ凝集汚泥が、越流堰７ａを介して、スクリュープレス脱水機２０のフィルター２２内の汚泥供給室２に供給され、その凝集汚泥はフィルター２２の内周壁に押し付けられて、または重力脱水により、水分と分離しながら、回転スクリュー２３によって、その基部側へ移送される。その移送中に、凝集汚泥は回転スクリュー２３によって加圧されることで、さらに固液分離が進み、効率よく水分が分離・除去され、含水率の低下した分離物となって分離物排出口２１ｂから排出される。一方、除去された水分は分離液として分離液排出口２１ａから排出される。
In the solid-liquid separation apparatus provided with the
＜実験例３に適用された固液分離装置について＞
図１２は、実験例３に適用された固液分離装置であって、図６に示した固液分離機を遠心分離機とした固液分離装置の全体構成を示す断面図であり、図１乃至図１１と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この遠心分離式の固液分離機１は遠心分離機１０であり、図１０に示した実験例１に適用される固液分離装置における固液分離機と同一の構成を有している。また、この遠心分離機１０の汚泥供給室２に延在する汚泥供給管３に接続される酸化剤注入管６ｂには、図６に示した構成例と同様に、無機凝集剤注入管５ｂが接続されており、汚泥に対して、高分子凝集剤が注入された後に、酸化剤と無機凝集剤との混合液が注入されるように構成されている。
<About the solid-liquid separator applied to Experimental Example 3>
12 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the solid-liquid separation apparatus applied to Experimental Example 3 and using the solid-liquid separator shown in FIG. 6 as a centrifuge. Thru | or the same component as FIG. 11, the same code | symbol is attached | subjected, and duplication description is abbreviate | omitted.
This centrifugal solid-
したがって、この固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、まず、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤がライン注入され、次いで、無機凝集剤注入管５ｂと酸化剤注入管６ｂとが接続されたことにより、無機凝集剤と酸化剤の混合液がライン注入されるので、固液分離がある程度進んだ凝集汚泥が遠心分離機１０の汚泥供給室２に供給され、高速回転する外胴ボウル１２と内胴スクリュー１３との間で、両者の相互作用によって固液分離が進み、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
Therefore, in this solid-liquid separator, the polymer flocculant is first line-injected into the sludge flowing through the
＜実験例４に適用された固液分離装置について＞
図１３は、実験例４に適用された固液分離装置であって、図８に示した固液分離機を遠心分離機とした固液分離装置の全体構成を示す断面図であり、図１乃至図１２と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この遠心分離式の固液分離機１は遠心分離機１０であり、図１０に示した実験例１に適用される固液分離装置における固液分離機と同一の構成を有している。また、この遠心分離機１０の汚泥供給室２に延在する汚泥供給管３には、図８に示した構成例と同様に、第２の無機凝集剤注入管５ｃ、高分子凝集剤注入管４ｂ、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂが接続されており、汚泥に対して、無機凝集剤の一部、高分子凝集剤、残りの無機凝集剤と酸化剤との混合液が順に注入されるように構成されている。第２の無機凝集剤注入管５ｃには、無機凝集剤を注入するための注入ポンプ５ｆと、その注入量を調整する開閉弁５ｇが配設されている。
<About the solid-liquid separator applied to Experimental Example 4>
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the solid-liquid separation apparatus applied to Experimental Example 4 and using the solid-liquid separation apparatus shown in FIG. 8 as a centrifuge. Thru | or the same component as FIG. 12, the same code | symbol is attached | subjected, and duplication description is abbreviate | omitted.
This centrifugal solid-
したがって、この固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、まず、第２の無機凝集剤注入管５ｃから無機凝集剤の一部が注入され、次いで、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤が注入された後、無機凝集剤注入管５ｂと酸化剤注入管６ｂとが接続されたことにより、無機凝集剤と酸化剤の混合液がライン注入されるので、固液分離がある程度進んだ凝集汚泥が遠心分離機１０の汚泥供給室２に供給され、高速回転する外胴ボウル１２と内胴スクリュー１３との間で、両者の相互作用によって固液分離が進み、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
Therefore, in this solid-liquid separator, a part of the inorganic flocculant is first injected into the sludge flowing through the
＜実験例５に適用された固液分離装置について＞
図１４は、実験例５に適用された固液分離装置であって、図９に示した固液分離機を遠心分離機とした固液分離装置の全体構成を示す断面図であり、図１乃至図１３と同一の構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この遠心分離式の固液分離機１は遠心分離機１０であり、図１０に示した実験例１に適用される固液分離装置における固液分離機と同一の構成を有している。また、この遠心分離機１０の汚泥供給室２に延在する汚泥供給管３には、図９に示した構成例と同様に、第２の無機凝集剤注入管５ｃおよび高分子凝集剤注入管４ｂが接続され、無機凝集剤注入管５ｂおよび酸化剤注入管６ｂが汚泥供給管３内を経由して遠心分離機１０内を延伸し、内胴スクリュー１３内部で開口するように配設されている。
無機凝集剤注入管５ｂの先端部に形成された無機凝集剤吐出孔５ｈは、汚泥供給管３の開口３ａの手前で下向きに屈曲し、汚泥供給管３の周壁部を貫通して、内胴スクリュー１３内の汚泥供給室２のうち、仕切板２ｃを僅かに越えた位置に無機凝集剤を注入できるように構成されている。
また、酸化剤注入管６ｂの先端部に形成された酸化剤吐出孔６ｅは、無機凝集剤注入管５ｂの無機凝集剤吐出孔５ｈの手前で下向きに屈曲し、汚泥供給管３の周壁部を貫通して、内胴スクリュー１３内の汚泥供給室２のうち、仕切板２ｃの手前の位置に酸化剤を注入できるように構成されている。
<About the solid-liquid separator applied to Experimental Example 5>
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the solid-liquid separation apparatus applied to Experimental Example 5 and using the solid-liquid separator shown in FIG. 9 as a centrifuge. Thru | or the same component as FIG. 13, the same code | symbol is attached | subjected, and duplication description is abbreviate | omitted.
This centrifugal solid-
An inorganic
Further, the
したがって、この固液分離装置では、汚泥供給管３内を流れる汚泥に、まず、第２の無機凝集剤注入管５ｃから無機凝集剤の一部がライン注入され、次いで、高分子凝集剤注入管４ｂから高分子凝集剤がライン注入されて生成された凝集汚泥が遠心分離機１０の汚泥供給室２に供給され、高速回転する外胴ボウル１２と内胴スクリュー１３との間で、両者の相互作用によって固液分離がある程度進み、水分量が低くなった凝集汚泥に、遠心分離機１０内を延伸し、汚泥供給室２内で開口する無機凝集剤注入管５ｂの無機凝集剤吐出孔５ｈから残りの無機凝集剤と、酸化剤注入管６ｂの酸化剤吐出孔６ｅから酸化剤がそれぞれ機内注入され、固液分離がさらに進み、分離液と含水率の低下した分離物とに分離される。
Therefore, in this solid-liquid separator, first, a part of the inorganic flocculant is line-injected from the second inorganic
次に、実験例１乃至５について説明する。
表１は、本発明の実施の形態１乃至４による固液分離装置を用いた実験例１乃至５の実験条件ならびに実験結果を示したものである。
Next, Experimental Examples 1 to 5 will be described.
Table 1 shows experimental conditions and experimental results of Experimental Examples 1 to 5 using the solid-liquid separators according to
表１中の用語の説明は、以下のとおりである。
(1) 蒸発残留物（ＴＳ）濃度は、試料（汚泥）の水分を蒸発させた時に残った蒸発残留固形分の乾燥重量をその試料に対する重量百分率で表示したものである。
(2) 高分子凝集剤、無機凝集剤および酸化剤の各注入率（％／ＴＳ）は、汚泥のＴＳの乾燥重量に対する各薬剤液注入量を表示したものである。
例えば、ＴＳが１％の汚泥１Ｌ（便宜上、１ｋｇとする）に対して比重１の無機凝集剤溶液５ｍＬを注入した場合における無機凝集剤注入率は、
［５ｍＬ×１（比重）］÷（１ｋｇ×１％）×１００＝５０％／ＴＳとなる。
(3) 脱水汚泥含水率（％）は、脱水汚泥中に含まれる水分量を重量百分率で表示したものである。
(4) 脱水汚泥量は、脱水前の汚泥量を１００とした場合の脱水後の汚泥（脱水汚泥）量を相対値として示したものである。
(5) 脱水汚泥量減少率は、酸化剤を注入しない条件における脱水汚泥量（表１中の各実験例における脱水汚泥量の上段の値）に対する、酸化剤を注入した条件における脱水汚泥量（表１中の各実験例における脱水汚泥量の下段の値）の減少幅を百分率で表したものである。
例えば、表１中の実験例１では、酸化剤を注入しない条件における脱水汚泥量が６．２であり、酸化剤を注入した条件における脱水汚泥量が５．６であるので、その脱水汚泥量減少率は、（６．２−５．６）÷６．２×１００＝９．７％となる。
Explanations of terms in Table 1 are as follows.
(1) The evaporation residue (TS) concentration is the dry weight of the evaporation residue solids remaining when the moisture of the sample (sludge) is evaporated, expressed as a percentage by weight with respect to the sample.
(2) Each injection rate (% / TS) of the polymer flocculant, inorganic flocculant, and oxidant represents the amount of each liquid chemical injected relative to the dry weight of the sludge TS.
For example, when an
[5 mL × 1 (specific gravity)] ÷ (1 kg × 1%) × 100 = 50% / TS.
(3) Dehydrated sludge moisture content (%) is the amount of water contained in the dehydrated sludge expressed as a percentage by weight.
(4) The amount of dewatered sludge is the relative amount of sludge after dewatering (dehydrated sludge) when the amount of sludge before dewatering is 100.
(5) Dewatered sludge volume reduction rate is the amount of dehydrated sludge in the condition where oxidizer is injected against the amount of dehydrated sludge in the condition where oxidizer is not injected (the upper value of the amount of dehydrated sludge in each experimental example in Table 1). The amount of decrease in the amount of dewatered sludge in each experimental example in Table 1 is expressed as a percentage.
For example, in Experimental Example 1 in Table 1, the amount of dehydrated sludge in the condition where the oxidant is not injected is 6.2, and the amount of dehydrated sludge in the condition where the oxidant is injected is 5.6. The decreasing rate is (6.2-5.6) ÷ 6.2 × 100 = 9.7%.
実験例１乃至５では、対象となる汚泥について各実験例での装置構成において、まず、固液分離機１所定の汚泥処理量（固液分離機ごとの処理能力に応じて決まる汚泥処理量）で酸化剤注入を行わずに脱水を行い、最も脱水汚泥の含水率が低くなる高分子凝集剤および無機凝集剤注入率を設定した。次に、汚泥処理量、高分子凝集剤および無機凝集剤の各注入率は同じとして、酸化剤を注入して脱水を行い、最も脱水汚泥含水率の低くなる酸化剤注入率を設定した。
In Experimental Examples 1 to 5, in the apparatus configuration in each experimental example for the target sludge, first, the solid-
実験例１および２では、同時期に採取した下水処理施設の余剰汚泥を用いて実験を行った。実験例３、４および５では、濃度の異なる性状の汚泥を用いて実験を行っており、全固形物（ＴＳ）濃度は、実験例３では１．２５％、実験例４では２．００％、実験例５では２．８０％であった。 In Experimental Examples 1 and 2, the experiment was performed using surplus sludge from a sewage treatment facility collected at the same time. In Experimental Examples 3, 4 and 5, the experiment was conducted using sludge having different properties, and the total solids (TS) concentration was 1.25% in Experimental Example 3 and 2.00% in Experimental Example 4. In Experimental Example 5, it was 2.80%.
実験例１乃至５では、高分子凝集剤としてカチオン系あるいはカチオン系と両性高分子凝集剤を混合したもの（高分子凝集剤量：０．２重量％）を用い、無機凝集剤としてポリ硫酸第二鉄溶液（鉄含有量：１１重量％）を用い、酸化剤として過酸化水素溶液（過酸化水素含有量：３５重量％）を用いているが、脱水に利用する薬剤は対象となる汚泥の性状によって種類や添加率が異なるものであり、これに限定されるものではなく、アニオン系の高分子凝集剤、塩化第二鉄あるいは硫酸第一鉄などの鉄系無機凝集剤、オゾンなどのヒドロキシラジカルを生成し易い酸化剤を利用できる。また、表１に示した薬剤の添加率も薬剤の種類および薬剤含有率によって変化するため、これらに限定されない。 In Experimental Examples 1 to 5, a cationic flocculant or a mixture of a cationic and an amphoteric polymer flocculant (polymer flocculant amount: 0.2% by weight) is used as the polymer flocculant, and polysulfuric acid as an inorganic flocculant. A ferric iron solution (iron content: 11% by weight) is used, and a hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide content: 35% by weight) is used as an oxidizing agent. The chemical used for dehydration is the target sludge. Types and addition rates differ depending on the properties, and are not limited to these. Anionic polymer flocculants, iron-based inorganic flocculants such as ferric chloride or ferrous sulfate, and hydroxy such as ozone An oxidizing agent that easily generates radicals can be used. Moreover, since the addition rate of the chemical | medical agent shown in Table 1 also changes with the kind and chemical | medical agent content rate of a chemical | medical agent, it is not limited to these.
実験例１において、ＴＳが１．６０％の汚泥に高分子凝集剤（注入率：１．４％／ＴＳ）と、無機凝集剤（注入率：３６％／ＴＳ）をそれぞれライン注入して凝集させて得た凝集汚泥を遠心分離機１０で遠心脱水した結果、含水率７２．９％の脱水汚泥が得られた。一方、同様の汚泥に、高分子凝集剤（注入率：１．４％／ＴＳ）および無機凝集剤（注入率：３６％／ＴＳ）をライン注入した後、酸化剤（注入率：５．７％／ＴＳ）をライン注入したところ、含水率が７０．２％まで低下したので、脱水汚泥量は９．７％減少したことになる。
In Experimental Example 1, a polymer flocculant (injection rate: 1.4% / TS) and an inorganic flocculant (injection rate: 36% / TS) were each injected into sludge having a TS of 1.60% to agglomerate. As a result of centrifugal dewatering of the coagulated sludge obtained by the
実験例２では実験例１と同じ汚泥を用いた。実験例２において、ＴＳが１．６０％の汚泥に高分子凝集剤（注入率：１．８％／ＴＳ）と、無機凝集剤（注入率：３５％／ＴＳ）をそれぞれホッパー７内に注入して凝集させて得た凝集汚泥をスクリュープレス脱水機２０で脱水した結果、含水率７８．１％の脱水汚泥が得られた。一方、同様の汚泥に、高分子凝集剤（注入率：１．８％／ＴＳ）および無機凝集剤（注入率：３５％／ＴＳ）を順次、ホッパー７内に注入した後、酸化剤（注入率：５．７％／ＴＳ）をホッパー７内に注入したところ、含水率が７６．２％まで低下したので、脱水汚泥量は７．９％減少したことになる。
In Experimental Example 2, the same sludge as in Experimental Example 1 was used. In Experimental Example 2, a polymer flocculant (injection rate: 1.8% / TS) and an inorganic flocculant (injection rate: 35% / TS) are injected into sludge having a TS of 1.60% into the hopper 7, respectively. As a result of dehydrating the coagulated sludge obtained by coagulation with the
したがって、実験例１および２の結果から明らかなように、脱水汚泥量を従来法と比較して減少（実験例１および２では７．９〜９．７％）させることが可能となることがわかる。
これらの結果は、実施の形態１による固液分離装置（図１０および図１１）を適用したことで、酸化剤により、汚泥中の有機性成分が分解されて汚泥の脱水性が向上し、高分子凝集剤および無機凝集剤による汚泥の高い凝集効率や固液分離性を維持することができることから、安定して含水率の低い分離物を分離できる固液分離が可能となったことを示している。
また、実施の形態１による固液分離装置における固液分離機１が遠心分離機１０であっても、また、スクリュープレス脱水機２０であっても、ほぼ同様の良好な固液分離が可能であることから、その固液分離に適用される脱水方式の如何を問わないことをも示している。この点については、固液分離機１として遠心分離機１０を適用した実験例３乃至５においても、同様である。
Therefore, as is clear from the results of Experimental Examples 1 and 2, it is possible to reduce the amount of dewatered sludge as compared with the conventional method (7.9 to 9.7% in Experimental Examples 1 and 2). Recognize.
These results show that the application of the solid-liquid separator according to the first embodiment (FIGS. 10 and 11) decomposes the organic components in the sludge by the oxidizer and improves the dewaterability of the sludge. Since it is possible to maintain high coagulation efficiency and solid-liquid separation of sludge with molecular coagulants and inorganic coagulants, it has been shown that solid-liquid separation that can stably separate separated products with low moisture content has become possible. Yes.
Even if the solid-
実験例３において、ＴＳが１．２５％の汚泥に高分子凝集剤（注入率：１．６％／ＴＳ）と、無機凝集剤（注入率：３５％／ＴＳ）をそれぞれライン注入して凝集させて得た凝集汚泥を遠心分離機１０で遠心脱水した結果、含水率７３．８％の脱水汚泥が得られた。一方、同様の汚泥に、高分子凝集剤（注入率：１．６％／ＴＳ）をライン注入した後、無機凝集剤（注入率：３５％／ＴＳ）と酸化剤（注入率：５．４％／ＴＳ）とを混合してからライン注入したところ、含水率が７０．２％まで低下したので、脱水汚泥量は１２．０％減少したことになる。
In Experimental Example 3, a polymer flocculant (injection rate: 1.6% / TS) and an inorganic flocculant (injection rate: 35% / TS) were each injected into sludge having a TS of 1.25% and coagulated. As a result of centrifugal dehydration of the coagulated sludge obtained by the
したがって、実験例３の結果から明らかなように、無機凝集剤および酸化剤を混合させて汚泥に注入することによって汚泥中に分散している固形分が凝集フロック化する際に酸化剤が凝集フロックに取り込まれるようになり、無機凝集剤注入管５ｂと酸化剤注入管６ｂを接続させるという簡易な装置においても凝集フロックの水抜けが良くなり、脱水汚泥量減少率が大きくなることがわかる。
Therefore, as is clear from the results of Experimental Example 3, the inorganic flocculant and the oxidant are mixed and injected into the sludge, so that the solid content dispersed in the sludge is flocculated to form the flocculent floc. It can be seen that even in a simple device in which the inorganic
実験例４において、ＴＳが２．００％の汚泥に無機凝集剤の一部をライン注入し、高分子凝集剤（注入率：１．４％／ＴＳ）をライン注入した後に、残りの無機凝集剤（先に注入した分を含めて無機凝集剤の注入率は全体として３５％／ＴＳ）をライン注入して凝集させて得た凝集汚泥を遠心分離機１０で遠心脱水した結果、含水率７６．５％の脱水汚泥が得られた。一方、同様の汚泥に、無機凝集剤の一部をライン注入し、高分子凝集剤をライン注入した後、残りの無機凝集剤（先に注入した分を含めて無機凝集剤の注入率は全体として３５％／ＴＳ）と酸化剤（注入率：５．７％／ＴＳ）を混合してからライン注入したところ、含水率が７３．４％まで低下したので、脱水汚泥量は１２．４％減少したことになる。 In Experimental Example 4, a part of the inorganic flocculant was line-injected into sludge having a TS of 2.00%, and the polymer flocculant (injection rate: 1.4% / TS) was line-injected. As a result of centrifuging and dewatering the coagulated sludge obtained by injecting and coagulating the agent (injection rate of the inorganic coagulant is 35% / TS as a whole including the previously injected amount), the water content 76 5% dehydrated sludge was obtained. On the other hand, after a part of the inorganic flocculant is injected into the same sludge and the polymer flocculant is injected into the line, the remaining inorganic flocculant (including the amount injected earlier, the injection rate of the inorganic flocculant is 35% / TS) and oxidizer (injection rate: 5.7% / TS) and then line injection, the water content decreased to 73.4%, so the amount of dewatered sludge was 12.4% It will be reduced.
したがって、実験例４の結果から明らかなように、無機凝集剤の一部を予め汚泥にライン注入して凝集フロックを形成し、ライン注入した高分子凝集剤で粗大化させた後に、残りの無機凝集剤と酸化剤の混合液をライン注入した場合においても、脱水汚泥量減少率が１２．４％という他の実験例と同様の結果が得られたことから、無機凝集剤添加率を高く設定する必要のある脱水性の悪い汚泥が供給されても、実施の形態３による固液分離装置（図１３）を適用したことによって、無機凝集剤と酸化剤の反応を最小限とし、水抜けの良い凝集フロックを形成させることが可能であることがわかる。 Therefore, as is clear from the results of Experimental Example 4, a part of the inorganic flocculant is previously injected into the sludge to form an agglomerate floc and coarsened with the line-injected polymer flocculant, and then the remaining inorganic flocculant Even when a mixed liquid of flocculant and oxidizer was injected into the line, the same result as other experimental examples in which the dewatered sludge reduction rate was 12.4% was obtained, so the inorganic flocculant addition rate was set high. Even if sludge with poor dewaterability that needs to be supplied is supplied, the reaction between the inorganic flocculant and the oxidant is minimized by applying the solid-liquid separation device according to Embodiment 3 (FIG. 13), and the drainage of water is prevented. It can be seen that good aggregate flocs can be formed.
実験例５において、ＴＳが２．８０％の汚泥に無機凝集剤の一部をライン注入し、高分子凝集剤（注入率：１．１％／ＴＳ）をライン注入した後に、残りの無機凝集剤（先に注入した分を含めて無機凝集剤の注入率は全体として３６％／ＴＳ）を機内注入して凝集させて得た凝集汚泥を遠心分離機１０で遠心脱水した結果、含水率７３．８％の脱水汚泥が得られた。一方、同様の汚泥に、無機凝集剤の一部をライン注入し、高分子凝集剤をライン注入した後、残りの無機凝集剤（先に注入した分を含めて無機凝集剤の注入率は全体として３６％／ＴＳ）と酸化剤（注入率：５．７％／ＴＳ）を個別に機内注入したところ、含水率が６９．２％まで低下したので、脱水汚泥量は１５．２％減少したことになる。 In Experimental Example 5, a part of the inorganic flocculant was line-injected into the sludge having a TS of 2.80%, and the polymer flocculant (injection rate: 1.1% / TS) was line-injected. As a result of the centrifugal dehydration of the coagulated sludge obtained by injecting and coagulating the agent (injection rate of the inorganic coagulant is 36% / TS as a whole including the previously injected amount) in the apparatus, the water content was 73. 8% dehydrated sludge was obtained. On the other hand, after a part of the inorganic flocculant is injected into the same sludge and the polymer flocculant is injected into the line, the remaining inorganic flocculant (including the amount injected earlier, the injection rate of the inorganic flocculant is 36% / TS) and oxidizer (injection rate: 5.7% / TS) individually injected into the machine, the water content decreased to 69.2%, so the amount of dewatered sludge decreased by 15.2% It will be.
したがって、実験例５の結果から明らかなように、ライン注入した無機凝集剤の一部によって汚泥中に凝集フロックが形成され、ライン注入した高分子凝集剤によって粗大化した凝集フロックが遠心分離機１０の汚泥供給室２に供給され、固液分離がある程度進んだ固形分量の比較的高い（水分量の減少した）固液分離途中の凝集フロックに直接、残りの無機凝集剤および酸化剤を機内注入することで、見かけ上の薬剤添加率が向上することで、脱水汚泥含水率が低く脱水汚泥量減少率の大きい固液分離を行うことが可能であることがわかる。よって、実施の形態４による固液分離装置（図１４）を適用したことによって、固液分離に必要となる薬剤使用量を削減することができる。
Therefore, as is apparent from the results of Experimental Example 5, agglomeration flocs are formed in the sludge by a part of the inorganic flocculant injected into the line, and the aggregated flocs coarsened by the polymer flocculant injected into the line are separated from the
実験例６．
図１５は、実験例６の結果であって、下水処理に伴って発生した余剰汚泥の固液分離（脱水）について、実施の形態２による固液分離装置（図１２）を適用した条件において、酸化剤（過酸化水素）の注入率の増加に伴う脱水汚泥含水率の変化を例示したグラフであり、その横軸は過酸化水素（３５重量％）注入率（ＴＳ／％）を示し、縦軸は脱水汚泥含水率（％）を示している。なお、高分子凝集剤注入率および無機凝集剤注入率については、実験中は一定とした。
Experimental Example 6.
FIG. 15 shows the results of Experimental Example 6, and for the solid-liquid separation (dehydration) of surplus sludge generated in the sewage treatment, under the conditions in which the solid-liquid separation device (FIG. 12) according to the second embodiment is applied. It is the graph which illustrated the change of the dehydration sludge moisture content with the increase in the injection rate of an oxidizing agent (hydrogen peroxide), The horizontal axis shows the injection rate (TS /%) of hydrogen peroxide (35% by weight), and the vertical axis The axis indicates the dehydrated sludge moisture content (%). The polymer flocculant injection rate and the inorganic flocculant injection rate were constant during the experiment.
図１５に示すように、過酸化水素（３５重量％）注入率が２％／ＴＳ以上で４％／ＴＳ未満となる条件では、脱水汚泥含水率の急激な低下傾向が認められるが、過酸化水素（３５重量％）注入率が４％／ＴＳ以上となる条件では、脱水汚泥含水率は７０．７％から７０．２％までの狭い範囲で推移しており、過酸化水素（３５重量％）注入率の増加と脱水汚泥含水率の低下との関係には顕著な変化は認められない。 As shown in FIG. 15, when the injection rate of hydrogen peroxide (35% by weight) is 2% / TS or more and less than 4% / TS, a rapid decrease in the dehydrated sludge moisture content is observed. Under the condition that the injection rate of hydrogen (35% by weight) is 4% / TS or more, the water content of dehydrated sludge has changed in a narrow range from 70.7% to 70.2%, and hydrogen peroxide (35% by weight) ) There is no significant change in the relationship between the increase in injection rate and the decrease in water content of dewatered sludge.
また、脱水汚泥含水率が最も低下した過酸化水素（３５重量％）注入率は５．７％／ＴＳであった。これは、汚泥性状や脱水方式の異なる実験例１乃至５においても、酸化剤注入率が５．４％／ＴＳから５．７％／ＴＳであったことと併せて検討すると、過酸化水素（３５重量％）を注入する場合には、６％／ＴＳ前後の注入率とすることが望ましい。 Further, the injection rate of hydrogen peroxide (35% by weight) at which the dehydrated sludge moisture content was the lowest was 5.7% / TS. In the experimental examples 1 to 5 having different sludge properties and dehydration methods, hydrogen peroxide (5% / TS to 5.7% / TS was examined in combination with the fact that the oxidant injection rate was 5.4% / TS to 5.7% / TS. 35% by weight), it is desirable that the injection rate be around 6% / TS.
一方で、脱水後の汚泥利用を含む、汚泥処理全体に求められる幅広い要求（例えば、薬剤費用を抑える必要性から、脱水汚泥含水率が必ずしも最も低くならなくてもよい場合）に照らせば、酸化剤の注入によって脱水汚泥含水率が３％近く低下するという注入効果は十分にメリットが見込まれることから、酸化剤を過酸化水素（３５重量％）とした場合の酸化剤注入率は３％／ＴＳ以上であることが望ましい。 On the other hand, in light of the wide demands required for the entire sludge treatment, including the use of sludge after dehydration (for example, when the moisture content of dehydrated sludge does not necessarily have to be the lowest due to the need to reduce chemical costs) Since the injection effect of reducing the moisture content of dehydrated sludge by injection of the oxidant is expected to be sufficiently merit, the oxidant injection rate when the oxidant is hydrogen peroxide (35% by weight) is 3% / It is desirable that it is equal to or higher than TS.
なお、本例示と異なる濃度の酸化剤、例えば過酸化水素（３．５重量％）を用いる場合には、その過酸化水素濃度が本例示で用いた過酸化水素（３５重量％）の１／１０であるため、その低濃度の過酸化水素注入率が本例示の注入率の１０倍となることは容易に想到し得ることである。 In the case where an oxidizing agent having a concentration different from that of this example, for example, hydrogen peroxide (3.5% by weight) is used, the concentration of hydrogen peroxide is 1 / of the hydrogen peroxide (35% by weight) used in this example. Therefore, it can be easily conceived that the injection rate of the low-concentration hydrogen peroxide is 10 times the injection rate of this example.
また、従来法で必要であった中和設備等の追加設備については、本発明に係る固液分離装置および固液分離方法にとって全く必要がないことは、上述に例示した各実験例の結果から明白である。 Moreover, it is not necessary at all for the solid-liquid separation apparatus and the solid-liquid separation method according to the present invention for the additional equipment such as the neutralization equipment that was necessary in the conventional method, from the results of the experimental examples exemplified above. It is obvious.
１ 固液分離機，
２ 汚泥供給室，
２ａ 汚泥供給口， ２ｂ 薬剤流出口， ２ｃ 仕切板，
３ 汚泥供給管， ３ａ 汚泥供給口，
４ 高分子凝集剤注入器，
４ａ 高分子凝集剤溶解貯留槽， ４ｂ 高分子凝集剤注入管，
４ｃ 注入ポンプ， ４ｄ 開閉弁，
５ 無機凝集剤注入器，
５ａ 無機凝集剤タンク， ５ｂ 無機凝集剤注入管，
５ｃ 第２の無機凝集剤注入管， ５ｄ 注入ポンプ，
５ｅ 開閉弁， ５ｆ 注入ポンプ， ５ｇ 開閉弁， ５ｈ 無機凝集剤吐出孔，
６ 酸化剤注入器，
６ａ 酸化剤タンク， ６ｂ 酸化剤注入管，
６ｃ 注入ポンプ， ６ｄ 開閉弁， ６ｅ 酸化剤吐出孔，
７ ホッパー（またはヘッドタンク）， ７ａ 越流堰，
８ 迂流壁，
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ 仕切壁，
９ 給水管， １０ 遠心分離機，
１１ ケーシング，
１１ａ 分離液排出口， １１ｂ 分離物排出口，
１２ 外胴ボウル，
１２ａ 直胴部， １２ｂ，１２ｃ ２段テーパ，
１３ 内胴スクリュー，
１３ａ 直胴部， １３ｂ 内胴テーパ， １３ｃ スクリュー羽根，
１４，１５ 回転駆動機， １６ プール，
２０ スクリュープレス脱水機，
２１ ケーシング，
２１ａ 分離液排出口，２１ｂ 分離物排出口，
２２ フィルター， ２３ 回転スクリュー
1 solid-liquid separator,
2 sludge supply room,
2a sludge supply port, 2b chemical outlet, 2c partition plate,
3 sludge supply pipe, 3a sludge supply port,
4 Polymer flocculant injector,
4a polymer flocculant dissolution reservoir, 4b polymer flocculant injection tube,
4c infusion pump, 4d on-off valve,
5 Inorganic flocculant injector,
5a inorganic flocculant tank, 5b inorganic flocculant injection pipe,
5c second inorganic flocculant injection tube, 5d injection pump,
5e on-off valve, 5f injection pump, 5g on-off valve, 5h inorganic flocculant discharge hole,
6 Oxidizer injector,
6a oxidant tank, 6b oxidant injection pipe,
6c injection pump, 6d on-off valve, 6e oxidant discharge hole,
7 Hopper (or head tank), 7a Overflow weir,
8 Detour wall,
8a, 8b, 8c, 8d, 8e partition walls,
9 water supply pipe, 10 centrifuge,
11 casing,
11a Separator outlet, 11b Separator outlet,
12 outer bowl,
12a straight body part, 12b, 12c two-stage taper,
13 inner barrel screw,
13a Straight body part, 13b Inner body taper, 13c Screw blade,
14, 15 rotary drive, 16 pool,
20 Screw press dehydrator,
21 casing,
21a Separator outlet, 21b Separator outlet,
22 filters, 23 rotating screws
Claims (5)
前記汚泥を前記固液分離機に供給する汚泥供給管と、
前記汚泥に高分子凝集剤を注入する高分子凝集剤注入器と、
前記汚泥に無機凝集剤を注入する無機凝集剤注入器と、
前記汚泥に酸化剤を注入する酸化剤注入器と
を備えたことを特徴とする固液分離装置。 A solid-liquid separator that separates sludge into a separated liquid and a separated liquid; and
A sludge supply pipe for supplying the sludge to the solid-liquid separator;
A polymer flocculant injector for injecting a polymer flocculant into the sludge;
An inorganic flocculant injector for injecting an inorganic flocculant into the sludge;
An oxidant injector for injecting an oxidant into the sludge.
前記無機凝集剤注入器は、前記遠心分離機内を延伸し、前記内胴スクリュー内部で開口する無機凝集剤注入管を有し、
前記酸化剤注入器は、前記遠心分離機内を延伸し、前記内胴スクリュー内部で開口する酸化剤注入管を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の固液分離装置。 The solid-liquid separator is a centrifuge equipped with an outer trunk bowl and an inner trunk screw,
The inorganic flocculant injector has an inorganic flocculant injection pipe extending inside the centrifuge and opening inside the inner barrel screw,
The solid-liquid separation according to any one of claims 1 to 3, wherein the oxidizer injector has an oxidizer injection tube extending in the centrifuge and opening inside the inner barrel screw. apparatus.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109368960A (en) * | 2018-12-07 | 2019-02-22 | 珠海市清宇环保科技有限公司 | A kind of formula and its technique suitable for sludge dewatering and the complex microorganism medicament of heavy metals immobilization |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57119899A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-26 | Ebara Infilco Co Ltd | Treatment of organic waste liquid |
| JPS6451200A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Mitsuo Saito | Treatment of waste |
| JPH07163998A (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | Sato Kogyo Co Ltd | Treatment of muddy water and device therefor |
| JPH0966299A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Two-stage chemical injection type centrifugal dehydrator |
| JPH10328700A (en) * | 1997-03-31 | 1998-12-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Treatment of waste sludge |
| JP2002346600A (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | Method and apparatus for treating sludge |
| JP2010264419A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Nishihara Environment Technology Inc | Centrifugal separation apparatus |
| JP2012187570A (en) * | 2011-02-25 | 2012-10-04 | Kotobuki Kogyo Kk | Centrifugal dehydration method and centrifugal dehydration device |
-
2013
- 2013-04-02 JP JP2013077099A patent/JP2014200717A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57119899A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-26 | Ebara Infilco Co Ltd | Treatment of organic waste liquid |
| JPS6451200A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Mitsuo Saito | Treatment of waste |
| JPH07163998A (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | Sato Kogyo Co Ltd | Treatment of muddy water and device therefor |
| JPH0966299A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Two-stage chemical injection type centrifugal dehydrator |
| JPH10328700A (en) * | 1997-03-31 | 1998-12-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Treatment of waste sludge |
| JP2002346600A (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | Method and apparatus for treating sludge |
| JP2010264419A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Nishihara Environment Technology Inc | Centrifugal separation apparatus |
| JP2012187570A (en) * | 2011-02-25 | 2012-10-04 | Kotobuki Kogyo Kk | Centrifugal dehydration method and centrifugal dehydration device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109368960A (en) * | 2018-12-07 | 2019-02-22 | 珠海市清宇环保科技有限公司 | A kind of formula and its technique suitable for sludge dewatering and the complex microorganism medicament of heavy metals immobilization |
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